脂联素对棕榈酸诱导大鼠心肌细胞凋亡保护机制的研究

发布时间：2020-09-04 18:29

　　 第一部分棕榈酸诱导大鼠心肌细胞H9c2凋亡作用机制研究 研究背景和目的： 心肌细胞凋亡是造成心肌功能紊乱、心力衰竭等心血管疾病的重要因素。研究表明,在高浓度游离饱和脂肪酸(如棕榈酸)的作用条件下会造成脂毒性心肌病,从而引起心肌细胞的凋亡。然而,这种高浓度饱和脂肪酸导致心肌细胞凋亡的分子机制尚不明确。本部分的研究拟在体外用高浓度棕榈酸诱导大鼠心肌细胞H9c2,建立高浓度棕榈酸诱导心肌细胞凋亡模型,观察棕榈酸对心肌细胞凋亡的影响,并探讨棕榈酸造成心肌细胞凋亡的分子机制。 研究方法： 用不同棕榈酸浓度诱导大鼠心肌细胞H9c2凋亡,用MTT法检测细胞活性；Hoechst33342荧光染色检测细胞凋亡；利用DCFH-DA荧光探针原位检测细胞内ROS水平。用Western blotting检测凋亡相关蛋白caspase-3、PARP、BAX、Bcl-2、p53及相关信号分子表达水平的变化。 研究结果： 不同浓度棕榈酸作用于H9c2细胞12h,与对照组相比,高浓度棕榈酸诱导后细胞活性明显降低(P0.05),细胞凋亡明显增加(P0.05),凋亡相关蛋白caspase-3和PARP的活性蛋白表达明显增加(P0.05),同时p53蛋白、BAX蛋白的表达也明显增加(P0.05),而Bcl-2蛋白表达明显降低(P0.05)。高浓度棕榈酸诱导H9c2细胞凋亡,伴随细胞内ROS水平明显升高(P0.05)、ERK1/2信号分子的磷酸化水平也明显上调(P0.05),而Akt信号分子磷酸化水平明显降低(P0.05)。ERK1/2抑制剂能通过抑制ERK1/2信号活性部分降低细胞内ROS水平,从而减弱棕榈酸诱导的H9c2细胞凋亡。 研究结论： 高浓度棕榈酸诱导大鼠心肌细胞H9c2后,通过降低Akt信号通路的活性、激活ERK1/2信号通路和增加细胞内ROS的产量造成的氧化应激,导致细胞凋亡相关蛋白caspase-3和PARP等蛋白的活化,最终引起细胞凋亡。本研究的结果明确了ERK1/2信号通路和ROS介导的氧化应激机制在棕榈酸诱导脂毒性心肌病上的作用,为脂毒性心肌病的相关研究提供实验基础。 第二部分脂联素抵抗棕榈酸诱导大鼠心肌细胞H9c2凋亡作用机制研究 研究背景和目的： 脂联素是一种具有多种生物学效应的蛋白质激素,主要由脂肪组织分泌,其在保护内皮细胞的功能、抗炎、抗动脉粥样硬化、直接或间接保护心肌细胞凋亡等中发挥重要作用。脂质在心脏中的过度累积会造成心肌功能紊乱和心力衰竭。研究显示,在心肌功能紊乱和心力衰竭患者中,其游离饱和脂肪酸的水平明显升高。心肌细胞凋亡是心肌功能紊乱和心力衰竭的重要因素,防止心肌细胞凋亡可以明显改善心肌功能紊乱。脂联素具有保护心肌功能和抵抗心肌细胞凋亡的效应,但这种保护效应的分子机制尚不明确。本部分的研究拟在体外以高浓度棕榈酸诱导大鼠心肌细胞H9c2凋亡,探讨脂联素抵抗棕榈酸诱导H9c2细胞凋亡的效应以及相关分子机制。 研究方法： 高浓度棕榈酸或高浓度棕榈酸联合2.5μg/ml球状脂联素的条件下诱导H9c2细胞12h。用MTT比色法检测细胞活性,用Hoechst33342检测细胞凋亡情况,用DCFH-DA荧光探针原位检测细胞内ROS水平改变,用RT-PCR检测炎症相关因子IL6、CRP和ICAM的mRNA表达变化,用Western blotting检测凋亡相关蛋白及相关信号分子表达水平变化情况。 研究结果： 与单纯的高浓度棕榈酸相比,高浓度棕榈酸联合2.5μg/ml球状脂联素的作用下,细胞活性明显增加(P0.05),细胞凋亡明显减少(P0.05),伴随细胞凋亡相关蛋白caspase-3和PARP活性蛋白表达明显降低(P0.05),炎症相关因子IL6、CRP和ICAM的mRNA表达水平明显降低(P0.05),细胞内ROS也比单纯高浓度棕榈酸作用的水平明显降低(P0.05)。同时,相关信号分子p-ERK1/2水平明显降低(P0.05)、p-Akt水平明显升高(P0.05)。PI3K/Akt抑制剂LY294002能明显减弱脂联素抵抗高浓度棕榈酸诱导大鼠心肌细胞的凋亡,ERK1/2抑制剂U0126作用下也可明显降低棕榈酸诱导大鼠心肌细胞的凋亡 研究结论： 球状脂联素可通过激活PI3K/Akt信号通路以及抑制ERK1/2/MAPK信号通路的活性,降低凋亡相关蛋白caspase-3和PARP的活性,减少ROS造成的氧化应激,从而抵抗高浓度棕榈酸诱导H9c2细胞凋亡。本研究不仅阐述脂联素介导抵抗心肌细胞凋亡作用的相关分子机制,同时也为脂联素可能作为脂毒性心肌病的治疗药物提供有价值的依据。
【学位单位】：武汉大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2013
【中图分类】：R363

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本文编号：2812440