尿酸对心肌细胞凋亡的影响及机制研究

发布时间：2020-07-09 10:55

【摘要】：研究背景:高尿酸血症与多种心血管疾病的风险增加有关,但其对心血管疾病的影响仍然存在争议。钙蛋白酶(calpain)是一类钙激活的半胱氨酸蛋白酶,在心血管疾病中发挥重要作用,但是calpain在高尿酸血症中的作用还不明确。目的:研究尿酸对心肌细胞凋亡和心功能的影响,并探讨calpain-1和内质网应激在尿酸诱导的心肌损伤中的作用及其机制。方法:通过氧嗪酸灌胃构建大鼠高尿酸血症动物模型,16周后使用TUNEL染色法检测细胞凋亡,使用天狼星红染色评估心肌间质纤维化,通过血流动力学检测评估心脏功能,采用实时定量PCR分析相关基因的表达,通过western blot检测calpain和内质网应激相关蛋白的表达。在体外实验,给予H9c2心肌细胞不同浓度的尿酸刺激,分别用calpain的抑制剂CI-Ⅲ,calpain-1的si RNA和内质网应激抑制剂TUDCA预处理心肌细胞,观察其对尿酸诱导的H9c2心肌细胞损伤的作用。通过MTT实验和流式细胞术来评估细胞活力与凋亡。结果:高尿酸血症可诱导大鼠心肌细胞凋亡,间质纤维化和舒张功能障碍,同时伴随calpain-1和内质网应激的增加,而别嘌呤醇治疗减轻了所有上述变化。体外实验显示,尿酸以剂量依赖性的方式增加H9c2心肌细胞凋亡并降低细胞活力,同时也观察到calpain-1和内质网应激的增加。calpain抑制剂CI-III和calpain-1 si RNA能够缓解尿酸诱导的内质网应激和细胞凋亡,而内质网应激抑制剂TUDCA可减轻尿酸诱导的内质网应激和细胞凋亡而不影响calpain的表达与活性。结论:尿酸通过激活calpian-1和内质网应激诱导心肌细胞凋亡和心脏舒张功能障碍。
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R589.7;R54
【图文】：

大鼠心肌细胞,凋亡,别嘌呤醇,对照组

图 1 各组大鼠心肌细胞凋亡结果Figure 1Apoptosis of rat cardiac myocytes in each groupControl：对照组； Allopurinol：别嘌呤醇组； OA：氧嗪酸组;OA+Allopurinol：氧嗪酸+别嘌呤醇组；（A）每组 TUNEL 染色代表图（放大倍数 400 倍），TUNEL 的阳性细胞核被染成棕色；（B）每组 TUNEL 染色阳性细胞的百分比； *与对照组相比，P<0.05;#与 OA 组相比，P <0.05。

纤维化,心肌纤维化,别嘌呤醇

上海交通大学博士学位论文1.3.4 心肌纤维化结果我们使用天狼腥红染色法检测心肌的纤维化。与对照组相比，氧嗪酸组心肌纤维化明显增加；与氧嗪酸组相比，别嘌呤醇治疗组心肌纤维化明显减少（图 2A，B）。通过 RT-PCT 检测纤维化标志物 Collagen-1，CTGFa 和 TGF-β 的 mRNA 水平表达变化，结果显示：与对照组相比，氧嗪酸组 Collagen-1，CTGFa 和 TGF-β的 mRNA 表达显著增加；与氧嗪酸组相比，别嘌呤醇治疗组 Collagen-1，CTGFa和 TGF-β 的 mRNA 表达显著减少（图 2C）。

心肌,博士学位论文,上海交通大学,对照组

上海交通大学博士学位论文1.3.5 Calpain 活性与对照组相比，氧嗪酸组心肌 calpain 活性明显升高；与氧嗪酸组嘌呤醇治疗组心肌 calpain 活性明显降低（图 3）。

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