体外循环对大鼠心肌损伤的影响及富氢水通过PI3K/Akt信号通路的心肌保护作用机制的研究

发布时间：2024-12-11 04:39

　　目的:富氢水（Hydrogen-rich solution,HRS）是弱碱性的,有一个负电位并包含小分子水,具有很强的抗炎、抗氧化应激和抗凋亡特性。HRS在大脑、肝脏和肠的抗缺血再灌注损伤中发挥保护作用,然而,它的潜在的治疗机制仍有待确认。磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B（Phosphatidyl inositol 3-kinase/protein kinase B,PI3K/Akt）信号通路在心肌缺血再灌注损伤保护机制的调控中扮演着重要的角色。体外循环（Cardiopulmonary bypass,CPB）导致心肌损伤的机制尚不完全清楚,水通道蛋白（Aquaporin,AQP）在心肌表达的生理意义及HRS通过PI3K/Akt信号通路对CPB心肌损伤的影响尚缺乏全面统一的认识。本研究拟用无血预充大鼠CPB伴心脏停跳（Cardioplegic arrest,CA）模型,观察CPB后心肌含水量、心肌损伤指标、炎性介质、抗氧化能力及AQP-1,4蛋白表达的变化,从细胞、分子和基因水平上探讨CPB对心肌损伤的发生机制和HRS通过PI3K/Akt信号通路对CPB后心肌保护的可行性,为探索CPB期间心肌...

【文章页数】：125 页

【学位级别】：博士

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摘要
Abstract
英文缩略语
第一部分 ：体外循环对大鼠心肌损伤的影响及机制探讨
    1 前言
    2 材料与方法
        2.1 材料与试剂
            2.1.1 主要试剂
            2.1.2 主要仪器设备
            2.1.3 实验动物
        2.2 实验方法
            2.2.1 建立大鼠无血预充体外循环伴心脏停跳模型
            2.2.2 实验分组及处理
            2.2.3 标本采集与处理
            2.2.4 心肌含水量的测定
            2.2.5 血浆cTnI、hFABP浓度变化
            2.2.6 血浆TNF–α、IL–6和IL–10浓度的测定
            2.2.7 血浆8-iso-PGF2α水平的测定
            2.2.8 心肌组织丙二醛(MDA)含量、髓过氧化物酶(MPO)和超氧化物歧化酶(SOD)活性测定
            2.2.9 心肌形态学观察
            2.2.10 免疫组织化学法检测心肌组织AQP-1、AQP-4蛋白表达
            2.2.11 Western blot检测心肌组织中AQP-1和AQP-4蛋白的表达
            2.2.12 Real-Time PCR检测心肌组织AQP-1、AQP-4 mRNA表达
            2.2.13 统计学分析
    3 结果
        3.1 大鼠的一般情况
        3.2 各组大鼠心肌损伤指标的变化
            3.2.1 大鼠心肌含水量的变化
            3.2.2 血浆cTnI、hFABP浓度变化
        3.3 血浆TNF-α、IL-6和IL-10浓度变化
            3.3.1 血浆TNF-α、IL-6浓度
            3.3.2 血浆IL-10浓度
        3.4 血浆8-iso-PGF2α水平的测定
        3.5 心肌组织丙二醛(MDA)含量,髓过氧化物酶(MPO)和超氧化物歧化酶(SOD)活性的变化
            3.5.1 心肌组织MDA含量和MPO活性
            3.5.2 心肌组织SOD活性
        3.6 大鼠心肌组织形态学改变
            3.6.1 HE染色光镜观察
            3.6.2 透射电镜观察
        3.7 各组大鼠心肌组织水通道蛋白表达的变化
            3.7.1 免疫组化检测心肌组织AQP-1蛋白分布与表达
            3.7.2 免疫组化检测心肌组织AQP-4蛋白表达
            3.7.3 Western blot检测心肌水通道蛋白表达
            3.7.4 Real-Time PCR检测AQP水通道蛋白mRNA表达
        3.8 心肌组织AQP-1、AQP-4蛋白表达变化与心肌损伤的关系
            3.8.1 心肌组织AQP-1,4蛋白表达变化与心肌含水量的关系
            3.8.2 心肌组织AQP-1、AQP-4蛋白表达变化与血浆cTnI、hFABP浓度的关系
        3.9 心肌组织AQP-1、AQP-4蛋白表达变化与炎症介质的关系
        3.10 心肌组织AQP-1、AQP-4蛋白表达变化与过氧化损伤的关系
    4 讨论
    5 结论
第二部分 ：富氢水对体外循环大鼠心肌保护作用及机制探讨
    1 前言
    2 材料和方法
        2.1 材料与试剂
            2.1.1 主要试剂
            2.1.2 主要仪器设备
            2.1.3 实验动物
        2.2 实验方法
            2.2.1 大鼠体外循环伴心脏停跳模型制备
            2.2.2 HRS的制备
            2.2.3 实验分组及取材
            2.2.4 血流动力学改变检测
            2.2.5 大鼠心肌含水量测定
            2.2.6 苏木精-伊红(HE)染色观察心肌组织形态学变化
            2.2.7 Masson染色
            2.2.8 ELISA检测
            2.2.9 TUNEL试验
            2.2.10 Western blot检测
            2.2.11 统计分析
    3 结果
        3.1 大鼠血流动力学的变化
        3.2 大鼠心肌含水量变化
        3.3 HRS改善CPB大鼠心肌损伤
            3.3.1 HE染色光镜观察
            3.3.2 Masson三色染色光镜观察
            3.3.3 ELISA检测心肌损伤相关因子变化
        3.4 ELISA检测大鼠的氧化应激相关因子和炎症因子分泌
        3.5 TUNEL实验检测细胞凋亡
        3.6 Western blot实验检测细胞凋亡相关蛋白、AQPs蛋白及PI3K/Akt信号通路相关蛋白表达
    4 讨论
    5 结论
第三部分 ：富氢水通过PI3K/Akt信号通路改善体外循环大鼠心肌损伤
    1 前言
    2 材料和方法
        2.1 材料与试剂
            2.1.1 主要试剂
            2.1.2 主要仪器设备
            2.1.3 实验动物
            2.1.4 实验细胞
        2.2 实验方法
            2.2.1 大鼠体外循环伴心脏停跳模型制备
            2.2.2 HRS的制备
            2.2.3 实验分组及取材
            2.2.4 大鼠心肌含水量测定
            2.2.5 ELISA检测
            2.2.6 Masson染色
            2.2.7 TUNEL实验
            2.2.8 Western blot检测
            2.2.9 细胞模型建立
            2.2.10 MTT比色法
            2.2.11 流式细胞术检测凋亡
            2.2.12 统计分析
    3 结果
        3.1 大鼠心肌含水量变化
        3.2 ELISA检测心肌损伤相关因子、氧化应激相关因子和炎症因子变化
        3.3 Masson三色染色光镜观察
        3.4 TUNEL试验检测各组大鼠细胞凋亡
        3.5 Western blot实验检测各组大鼠细胞凋亡相关蛋白、AQP蛋白及PI3K/Akt信号通路相关蛋白表达
        3.6 MTT实验检测各组细胞活力
        3.7 流式细胞术检测细胞凋亡
        3.8 Western blot实验检测心肌细胞细胞凋亡相关蛋白、AQP蛋白及PI3K/Akt信号通路相关蛋白表达
    4 讨论
    5 结论
本研究创新性的自我评价
参考文献
综述
    参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢
个人简历



本文编号：4016202