慢性间歇性缺氧引起心血管系统和肝脏损伤的机制及干预研究

发布时间：2020-07-01 09:41

【摘要】：【背景】内质网(endoplasmic reticulum,ER)应激在慢性间歇性缺氧(chronic intermittent hypoxia,CIH)诱导的内皮细胞凋亡中起着关键作用,但CIH如何引起内质网应激,其中的机制尚不清楚。血管紧张素Ⅱ(angiotensinⅡ,AngⅡ)-PLC-三磷酸肌醇(inositol triphosphate,IP3)信号通路已被证实可引起ER应激。本研究的目的是为了探索AngⅡ-PLC-IP3信号通路是否参与CIH诱导的血管损伤,是否可以调控CIH诱导的ER应激,以及选择性血管紧张素Ⅱ型受体(angiotensinⅡtype 1receptor,AT1R)阻滞剂氯沙坦(losartan)是否能够抑制CIH诱导的主动脉内皮细胞凋亡。【方法】将64只8周龄成年雄性SD大鼠随机分配为八组(每组8只):常氧(room air,RA)组,RA+氯沙坦组,CIH组,CIH+氯沙坦组;RA+U73122(PLC的选择性抑制剂)组,RA+氯沙坦+U73122组,CIH+U73122组,CIH+氯沙坦+U73122组。大鼠主动脉内皮细胞凋亡水平用原位末端标记法(terminal deoxynucleotidyl transferase mediated d UTP-biotin nick end labeling,TUNEL)的方法检测,用免疫组化、实时定量PCR(quantitative real time PCR,RT-q PCR)、蛋白免疫印迹(western blotting,WB)检测ER应激标记物的表达水平,用WB检测PLC-γ1、三磷酸肌醇受体(inositol triphosphate receptor,IP3R)和AT1R的蛋白表达水平,大鼠血浆内AngⅡ的表达水平用酶联免疫吸附试验(enzyme-lined immunosorbent assay,ELISA)检测。【结果】CIH引起PLC-γ1和IP3R的表达水平增加,ER应激水平降低,主动脉内皮细胞凋亡增加。氯沙坦可保护主动脉内皮细胞凋亡,减少PLC-γ1、IP3R和内质网应激的表达水平,氯沙坦和U73122联合使用与单独使用氯沙坦效果相似。【结论】本研究表明,AngⅡ-PLC-IP3信号通路参与了CIH诱导的ER应激,氯沙坦通过抑制AngⅡ-PLC-IP3信号通路改善CIH引起的主动脉内皮细胞凋亡。【背景】阿托伐他汀被证实可以改善慢性间歇性缺氧(chronic intermittent hypoxia,CIH)引起的心肌肥厚。然而,对于阿托伐他汀调控CIH诱导的心肌肥大的机制,以及心肌肥大特异性相关的micro RNAs是否参与调控尚不清楚。Mi R-31在缺血/缺氧诱导的心肌肥大的过程中起着关键作用。本研究主要是为了探索mi R-31是否参与了阿托伐他汀对CIH诱导的心肌肥大的保护作用。【方法】H9c2细胞每天在有或没有阿托伐他汀干预的情况下进行8小时CIH或常氧(room air,RA),持续5天。用免疫荧光技术检测心肌细胞大小,用实时荧光定量PCR(quantitative real time PCR,RT-q PCR)检测心肌细胞内mi R-31、ANP、BNP、MYH7的表达,蛋白免疫印迹(western blotting,WB)检测心肌细胞内caspase 3表达情况。用mi R-31 mimics或特定的蛋白激酶Cε亚型(protein kinase C epsilon,PKCε)抑制剂Ro31-8220干预,探索mi R-31在阿托伐他汀对抗心肌细胞肥大中的作用。在心肌细胞中,上调或下调mi R-31的表达,用WB和RT-q PCR方法检测PKCε的表达情况。【结果】结果表明,CIH诱导心肌细胞明显增大,并伴有心房利钠肽(atrial natriuretic peptide,ANP)、脑利钠肽(brain natriuretic peptide,BNP)和心肌肌球蛋白重链(slow/beta cardiac myosin heavy-chain,MYH7)m RNA水平升高,所有这些改变都被阿托伐他汀阻止。与此同时,CIH能使mi R-31在心肌细胞内表达升高,阿托伐他汀预处理可减少mi R-31的表达,显著增加PKCε的m RNA和蛋白表达水平。而过表达mi R-31则抑制了阿托伐他汀对心肌细胞的保护作用。上调和下调mi R-31分别减少和增加PKCε的m RNA和蛋白表达。【结论】这些结果表明,阿托伐他汀可能通过上调PKCε和下调mi R-31保护CIH导致的心肌细胞肥大。【背景】脂肪肝发展为非酒精性脂肪性肝炎(nonalcoholic steatohepatitis,NASH)与阻塞性睡眠呼吸暂停(obstructive sleep apnea syndrome,OSAS)有关。许多研究表明,自噬对各种疾病引起的肝损伤具有保护作用,褪黑素也具有强大的肝脏保护功能。然而,慢性间歇性低氧(chronic intermittent hypoxia,CIH)导致肝损伤的机制以及褪黑素对肝损伤的调控作用尚不清楚。本研究旨在研究CIH导致肝损伤的机制,褪黑素对CIH引起肝损伤的调控作用,以及自噬这一信号通路是否参与其中。【方法】将高脂肪饮食(high-fat diet,FD)的全身肥胖小鼠暴露于CIH或者常氧,每天8 h,持续6周。同时使用自噬兴奋剂雷帕霉素,或自噬抑制剂3-methyladenine(3-MA);sirtuin 1(SIRT1)激活剂SRT1720,或SIRT1抑制剂sirtinol;用或不用褪黑素干预,然后检测自噬相关基因的表达和小鼠血清转氨酶的活性以及组织学评估肝脏的组织学形态。【结果】单独的FD或者CIH均不引起明显的肝损伤;然而,这两种刺激联合导致小鼠更高的血清转氨酶活性和更严重的肝脏组织学病变,伴随着自噬活性的降低。褪黑素通过增强自噬显著抑制FD/CIH引起的肝损伤。然而,抑制SIRT1导致自噬相关基因表达减少,并降低褪黑素对FD/CIH诱导的肝损伤的保护作用。【结论】这些结果提示褪黑素通过激活SIRT1介导的自噬信号通路改善FD/CIH诱导的肝细胞损伤。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R766
【图文】：

凋亡,氯沙坦,单因素方差分析,检验方法

华中科技大学博士学位论文.6 数据分析所有的数据都用平均数±标准差来表示。采用单因素方差分析(ANOVA)对数据统计分析。采用 Newman-Keuls 检验方法。P＜0.05 为差异有统计学意义。3.结果.1 氯沙坦能显著降低 CIH 诱导的大鼠主动脉内皮细胞凋亡CIH 组大鼠与 RA 组相比，主动脉内皮细胞凋亡明显增加(P＜0.05)（图 1)。氯或 U73122 治疗可有效降低 CIH 诱导的大鼠主动脉内皮细胞凋亡。联合使用氯沙 U73122 的效果与单独使用氯沙坦或 U73122 的效果相似。

主动脉弓,氯沙坦,统计显著性,浓度

华中科技大学博士学位论文为被认为具有统计显著性。*P＜0.05 vs RA+saline；**P＜0.01 vs CIH+salin氯沙坦降低了 CIH 诱导的 RAS 活化如图 2 所示，CIH 可使大鼠血浆中 AngⅡ浓度显著高于 RA 组(P＜0.05)（ RT-qPCR 方法检测主动脉弓内 AGT 的表达，CIH 组与 RA 组相比 AGTP＜0.05)（图 2b)。与 RA 组相比，CIH 还能显著提高主动脉动脉弓内 AT1水平(P＜0.05)（图 2c、2d)。氯沙坦能减少 CIH 组 AngⅡ、AGT 和 AT1R；然而，U73122 却不能改变 AngⅡ、AGT 和 AT1R 的表达，其中 AngⅡ浓度。

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