硫化氢可通过下调内质网应激改善糖尿病大鼠的心肌纤维化
本文选题:硫化氢 + 内质网应激 ; 参考:《南华大学》2015年硕士论文
【摘要】:研究背景及目的有研究表明,内质网(Endoplasmic reticulum,ER)应激可以通过多种途径诱导细胞凋亡,从而参与糖尿病(Diabetes mellitus,DM)心肌纤维化,因此,ER应激可能与糖尿病心肌病(Diabetic cardiomyopathy,DC)发生发展过程有关,最终影响心脏功能。然而,目前没有特殊的药物来预防和治疗DC。硫化氢(Hydrogen sulfide,H2S)是第3种气体信号分子,有多种生理和生物学作用,其中包括抗ER应激。之前有研究证明,H2S可以抑制DM大鼠心肌纤维化。但是,H2S抑制心肌纤维化的机制尚不明确。本研究旨在建立DM模型,探讨ER应激是否参与DM心肌纤维化,而H2S是否可通过下调ER应激,减少心肌细胞凋亡,从而改善DM大鼠心脏重构。方法成年雄性SD(Sprague-Dawley,SD)大鼠,随机分为5组:对照组(Control);DM模型组(STZ);低浓度保护组(C1);高浓度保护组(C2);H2S对照组(H2S)。然后对STZ组、C1组和C2组大鼠腹腔注射(Intraperitoneal injection,ip)链脲佐菌素(Streptozotocin,STZ)(40 mg/kg)建立DM模型。STZ注射后的72 h,尾静脉采血测空腹血糖,高于16.7 mmol/L,认为DM模型成功建立。对C1组(30μmol/kg)、C2组(100μmol/kg)和H2S组(100μmol/kg)使用相应浓度硫氢化钠(Sodium hydrosulfide,Na HS)溶液腹腔注射作为H2S供体。实验8周后取大鼠心脏组织,用免疫组化染色法检测I、III型胶原纤维;马森(Masson)染色检测心肌胶原纤维;碱水解法检测羟脯氨酸表达水平;用苏木精伊红(Hematoxylin-eosin,HE)染色观察心肌病理变化;Western blotting法检测各组心肌组织ER应激相关蛋白糖调节蛋白78(Glucose regulated protein 78,GRP78)、C/EBP同源蛋白(C/EBP homologous protein,CHOP)、Caspase-12,H2S生成酶胱硫醚-γ-裂解酶(Cystathionine-gamma-lyase,CSE)、巯基丙酮酸转硫酶(Mercaptopyruvate sulfurtransferase,MPST)以及凋亡相关蛋白Cleaved Caspase-3的表达;透射电镜观察ER及心肌纤维形态。结果1.成功建立DM大鼠模型。STZ注射72 h后检测血糖,结果显示血糖明显升高,且每只大鼠血糖均高于16.7 mmol/L。2.H2S对DM大鼠BW、HW、HW/BW的影响。实验结束后DM大鼠BW和HW明显轻于对照组,HW/BW值明显高于对照组,提示DM大鼠心脏可能出现肥大,而H2S对DM大鼠BW,HW及HW/BW并无影响。3.H2S可改善DM大鼠心肌纤维化。免疫组化结果显示:DM大鼠心脏组织中I型和III型胶原纤维表达较对照组明显上升,且胶原纤维排列紊乱;而H2S干预的DM大鼠心脏组织中I型和III型胶原纤维表达明显下降。Masson染色结果显示:DM大鼠心脏组织中心肌胶原纤维沉积较对照组明显增加,而H2S明显减少DM大鼠心肌胶原纤维沉积面积;碱水解法结果显示:脯氨酸在DM大鼠心脏组织中的表达明显高于对照组。而H2S减少了DM大鼠心脏组织中羟脯氨酸的表达。HE染色结果显示:DM大鼠心脏胶原排列紊乱,心肌纤维间隙增宽,而H2S可以改善DM大鼠心肌病理变化。透射电镜结果显示:DM大鼠心肌纤维出现水肿、排列紊乱、灶性溶解坏死;而H2S可以减轻心肌纤维水肿,减少心肌纤维坏死。4.H2S可上调DM大鼠H2S生成酶的表达。Western blotting法检测结果显示:DM大鼠心脏组织中H2S生成酶CSE及MPST的表达明显下降,而H2S可上调DM大鼠CSE及MPST的表达。5.H2S可下调STZ诱导的DM大鼠心肌ER应激。Western blotting法检测结果显示:与对照组相比,DM大鼠心脏组织中GRP78,CHOP和Caspase-12的表达明显升高,而H2S明显抑制了DM大鼠心脏组织中GRP78,CHOP和Caspase-12的表达。透射电镜结果显示:DM大鼠心肌ER出现不同程度的水肿;而H2S可以改善ER水肿。6.H2S可减轻STZ诱导的DM大鼠心肌细胞凋亡。Western blotting法检测结果显示:DM大鼠心脏组织中Cleaved Caspase-3的表达较对照组明显升高,而H2S明显抑制了DM大鼠心脏组织中Cleaved Caspase-3的表达。结论1.DM大鼠出现心肌纤维化,其机制可能与内源性H2S生成减少,ER应激上调相关。2.H2S可抑制DM大鼠心脏纤维化,机制可能与下调ER应激水平相关。
[Abstract]:Research background and purpose have shown that Endoplasmic reticulum (ER) stress can induce apoptosis through a variety of pathways and thus participate in diabetic (Diabetes mellitus, DM) myocardial fibrosis. Therefore, ER stress may be related to the development of diabetic cardiomyopathy (Diabetic cardiomyopathy, DC), and ultimately affect cardiac function. However, there are no special drugs to prevent and treat DC. sulfide (Hydrogen sulfide, H2S) are third kinds of gas signal molecules, which have many physiological and biological effects, including anti ER stress. Previous studies have shown that H2S can inhibit myocardial fibrosis in DM rats. However, the mechanism of H2S inhibition of myocardial fibrosis is not clear. This study is not clear. The aim of this study is to establish a DM model to explore whether ER stress is involved in DM myocardial fibrosis, and whether H2S can improve cardiac remodeling by reducing ER stress and reducing cardiomyocyte apoptosis. Methods adult male SD (Sprague-Dawley, SD) rats were randomly divided into 5 groups: control group (Control), DM model group (STZ), low concentration protection group and high concentration protection group (C2); H2S control group (H2S). Then the rats in group STZ, C1 and C2 were injected intraperitoneally (Intraperitoneal injection, IP) streptozotocin (Streptozotocin, STZ) (Streptozotocin, STZ) (40 mg/kg) to establish the model after injection, and the caudal vein was collected to measure the fasting blood glucose, which was higher than 16.7. Group 2S (100 mu mol/kg) was injected with the corresponding concentration of sodium hydrosulfide (Sodium hydrosulfide, Na HS) as H2S donor in the abdominal cavity. After 8 weeks, the rat heart tissue was collected, I and III collagen fibers were detected by immunohistochemical staining. The myocardial collagen fibers were detected by Mason (Masson) staining, and the level of hydroxyproline expression was detected by alkali hydrolysis. The pathological changes of myocardium were observed by red (Hematoxylin-eosin, HE) staining, and Western blotting method was used to detect the ER stress related protein 78 (Glucose regulated protein 78, GRP78), C/EBP homologous protein (C/EBP homologous). The expression of thiol pyruvate (Mercaptopyruvate sulfurtransferase, MPST) and apoptosis related protein Cleaved Caspase-3; transmission electron microscopy (TEM) to observe the morphology of ER and myocardial fiber. Results 1. successfully established the DM rat model after.STZ injection of 72 h to detect blood glucose, the results showed that blood glucose was obviously elevated, and the blood sugar of each rat was higher than 16.7 mmol/L.2.H2. The effect of S on BW, HW and HW/BW in DM rats. After the experiment, BW and HW in DM rats were significantly lighter than those in the control group. The HW/BW value was significantly higher than that of the control group. The expression of primary fiber was significantly higher than that of the control group, and the arrangement of collagen fibers was disorderly, while the expression of I and III collagen fibers in the heart tissue of DM rats with H2S intervention was significantly decreased by.Masson staining results showed that the deposition of collagen fibers in the cardiac muscle collagen fibers in the cardiac tissue of DM rats increased significantly, while H2S significantly reduced the collagen fibrous deposition in DM rats. The results of alkaline hydrolysis showed that the expression of proline in the cardiac tissue of DM rats was significantly higher than that in the control group. H2S decreased the expression of hydroxyproline in the cardiac tissue of DM rats by.HE staining, and the results showed that the cardiac collagen arrangement in DM rats was disordered and the gap of myocardial fibers widened, and H2S could improve the pathological changes of myocardium in DM rats. Transmission electron microscope junction The results showed that the myocardial fibrosis in DM rats appeared edema, disorder and focal dissolving necrosis, while H2S could reduce myocardial fibrosis and decrease myocardial fibrous necrosis,.4.H2S could up regulate the expression of H2S producing enzyme in DM rats. The results of.Western blotting assay showed that the expression of H2S generating enzyme CSE and MPST in DM rat heart tissue decreased obviously, while H2S could be superior. The expression of CSE and MPST in DM rats could down regulate the blotting method of ER stress.Western blotting method in DM rats induced by STZ. Compared with the control group, the GRP78, CHOP and expressions in the cardiac tissue of DM rats were significantly higher than those of the control group. The results showed that the myocardial ER of DM rats appeared to varying degrees of edema, while H2S could improve the ER edema.6.H2S to reduce the.Western blotting assay of STZ induced cardiomyocyte apoptosis in DM rats. The expression of Cleaved Caspase-3 in the cardiac tissue of DM rats was significantly higher than that in the control group. Aspase-3 expression. Conclusion 1.DM rats have myocardial fibrosis, the mechanism may be reduced by endogenous H2S formation, ER stress up-regulated.2.H2S can inhibit cardiac fibrosis in DM rats, the mechanism may be related to the downregulation of ER stress level.
【学位授予单位】:南华大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:R587.2
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 朱大林,彭仁秀,王晋明;心肌纤维化与肾素血管紧张素醛固酮系统[J];现代诊断与治疗;2001年01期
2 潘丽萍;心肌纤维化的机制及干预治疗[J];临床医学;2005年10期
3 张双伟;;中医药防治心肌纤维化研究进展[J];辽宁中医杂志;2006年09期
4 张海啸;史载祥;;转化生长因子-β信号传导通路与心肌纤维化[J];中日友好医院学报;2007年02期
5 赵树梅;沈潞华;;过氧化物酶体增殖物激活受体通路与心肌纤维化[J];临床心血管病杂志;2007年09期
6 张锴;张振刚;袁晓晨;;过氧化物酶体增殖物激活受体与心肌纤维化的研究进展[J];中国分子心脏病学杂志;2008年02期
7 殷子杰;窦丽萍;崔小强;;中医药抗心肌纤维化研究趋势的分析与探讨[J];心脑血管病防治;2009年02期
8 韦红;沈雁;;心肌纤维化的中医药研究进展[J];中医药信息;2009年05期
9 李楠;庞炜;李丽娟;朱毅;;可溶性表氧化物水解酶在心肌纤维化中的作用[J];中国病理生理杂志;2010年10期
10 束长城;魏万林;;中医药逆转心肌纤维化的研究进展[J];中国循证心血管医学杂志;2011年01期
相关会议论文 前10条
1 殷子杰;程志清;;中药抗心肌纤维化研究趋势[A];浙江省中西医结合学会保健与康复医学专业委员会第六次学术年会暨国家级继续教育学习班资料汇编[C];2008年
2 吴美芳;吕仕超;张军平;;心肌纤维化中医诊疗思路探析[A];第四届“黄河心血管病防治论坛”资料汇编[C];2013年
3 黄力;李琳;;中药降压脉净对心肌组织转化生长因子-β1的影响及干预心肌纤维化的作用[A];第十次中国中西医结合微循环学术会议论文集[C];2010年
4 蔡辉;;中医药治疗心肌纤维化进展[A];中国中西医结合学会第五届基础理论研究专业委员会学术研讨会论文集[C];2006年
5 李楠;庞炜;李丽娟;朱毅;;可溶性表氧化物水解酶在心肌纤维化中的作用[A];中国病理生理学会第九届全国代表大会及学术会议论文摘要[C];2010年
6 李彦川;刘育英;陈媛媛;卫晓红;胡白和;常昕;孙凯;黄娉;王传社;韩晶岩;;芪参益气滴丸后给药对心肌肥厚大鼠心肌纤维化的阻断作用[A];第十次中国中西医结合微循环学术会议论文集[C];2010年
7 谢烨卿;陈瑞珍;陈灏珠;;病毒诱导的内皮间质纤维化在心肌炎心肌纤维化中的作用及机制[A];中华医学会第十五次全国心血管病学大会论文汇编[C];2013年
8 刘诗英;王梦洪;;结缔组织生长因子与心肌纤维化[A];江西省第四次中西医结合心血管学术交流会论文集[C];2008年
9 江雪;张树龙;;高血压心肌损伤过程中自然杀伤T细胞的变化及其在心肌纤维化中的作用[A];中华医学会第十五次全国心血管病学大会论文汇编[C];2013年
10 李萌;吕仕超;吴美芳;张军平;;不同原因诱导的心肌纤维化动物模型的建立[A];中华医学会第十五次全国心血管病学大会论文汇编[C];2013年
相关重要报纸文章 前2条
1 记者 聂松义 通讯员 张勇;缺血性心肌纤维化研究有进展[N];健康报;2012年
2 徐亚静;川芎嗪抗心肌纤维化机理研究取得进展[N];中国医药报;2012年
相关博士学位论文 前10条
1 张海啸;大蒜素对左室重构和心肌纤维化的影响及机理研究[D];北京中医药大学;2007年
2 孙红霞;依那普利抗心肌纤维化作用及分子机制研究[D];吉林大学;2008年
3 唐晓鸿;Galectin-3在自发性高血压大鼠心肌纤维化中的作用及机制[D];中南大学;2009年
4 谢烨卿;心脏微血管内皮细胞在病毒性心脏病心肌纤维化中的作用及其机制[D];复旦大学;2012年
5 张召才;病毒性心脏病心肌纤维化的发生机制及其药物干预研究[D];复旦大学;2004年
6 严雯;重组腺相关病毒载体介导的人核心蛋白聚糖基因逆转自发性高血压大鼠心肌纤维化的研究[D];华中科技大学;2009年
7 郭予洁;分泌IL-22的Th22细胞对小鼠病毒性心脏病心肌纤维化的作用[D];广西医科大学;2015年
8 李湘海;复心抑纤汤对急性心肌梗死后左心室重构心肌纤维化疗效及其作用机理的研究[D];湖南中医药大学;2012年
9 高海成;Rho/Rock通路在大鼠心肌纤维化发生机制中的作用及阿魏酸钠的干预研究[D];吉林大学;2009年
10 雷普平;纤维细胞在冠心病心肌纤维化及其心脏震波治疗中的作用[D];昆明医科大学;2013年
相关硕士学位论文 前10条
1 吕冰;参芍口服液对糖尿病大鼠心肌纤维化及炎性损伤的影响及机制的研究[D];河北医科大学;2015年
2 王晶晶;尖叶假龙胆对心肌纤维化的影响及其作用机制[D];河北医科大学;2015年
3 支敏;HDAC8在异丙肾上腺素诱导大鼠心肌纤维化中的作用[D];安徽医科大学;2015年
4 范海;PDGFR-β/PI3K/AKT信号通路在PDGF-BB诱导大鼠心肌成纤维细胞所致心肌纤维化中的作用[D];安徽医科大学;2015年
5 杨光;血府逐瘀汤逆转自发性高血压大鼠心肌纤维化的作用机制研究[D];南方医科大学;2015年
6 罗健;硫化氢可通过下调内质网应激改善糖尿病大鼠的心肌纤维化[D];南华大学;2015年
7 武利军;心肌纤维化Ⅰ、Ⅲ型胶原病理形态及相关血清标志物改变的研究[D];第三军医大学;2002年
8 叶会香;脑心康口服液对心肌纤维化大鼠的抗氧化机制的实验研究[D];吉林大学;2010年
9 李醇文;丹参酮ⅡA对自发性高血压大鼠心肌纤维化的影响[D];华中科技大学;2010年
10 梁芳芳;整合素连接激酶在病毒性心肌炎小鼠发病中的作用及丹参酮对心肌纤维化治疗效果的研究[D];吉林大学;2008年
,本文编号:1860937
本文链接:https://www.wllwen.com/yixuelunwen/nfm/1860937.html