病理性心肌肥厚发病机制中LSD1与脂代谢及氧化应激的关系

发布时间：2020-08-09 19:02

【摘要】：背景心肌肥厚发生发展过程中体内一系列级联反应被激活:心脏收缩蛋白的含量、能量代谢的改变及氧化应激水平改变。正常心脏中心肌细胞主要由脂肪酸氧化满足体内的能量需求,而心肌肥厚期间心脏的新陈代谢更多的依赖于葡萄糖、氨基酸而不是脂肪酸作为主要的能量来源。心肌肥厚引起的氧化应激反应可导致心脏重塑而最终发展为心力衰竭。因此,进一步了解脂肪酸氧化和氧化应激水平改变在心肌肥厚中的作用,可以帮助我们改善目前关于心肌肥厚的诊断和治疗策略。之前的研究主要集中在它们的独立效应上,忽略了能量代谢和表观遗传学在心脏保护中的潜在相互作用~([1])。本研究采用异丙肾上腺素(isoproterenol,ISO)及LSD1特异性抑制剂OG-L002构建大鼠心肌肥厚模型,欲探讨LSD1与氧化应激及脂代谢的关系在病理性心肌肥厚中的作用。目的1.探讨持久激动β-肾上腺素能受体病理性心肌肥厚发生机制中组蛋白去甲基化酶LSD1与脂肪酸代谢改变的相关性。2.初步探讨病理性心肌肥厚发生机制中组蛋白去甲基化酶LSD1与氧化应激相关蛋白Nrf2表达的相关性。方法选取健康雄性Sprague Dawley(SD)大鼠,体重为120~150 g,SPF级方法饲养大鼠,自由饮食摄水,自然昼夜节律光照。将实验大鼠随机分为三组:正常对照组(Control),ISO组,OG-L002组,每组六只。通过心重比、超声心动检测、实时定量PCR、苏木素-伊红染色、Western Blot、免疫组织化学检测、血液代谢组学(核磁共振、液相色谱-质谱/质谱)等多种实验方法,检测:1.各组大鼠的心脏功能、心肌肥厚表型、肥厚因子、LSD1及其下游蛋白的表达;2.各组大鼠血液代谢组学检测脂代谢的变化以及脂代谢相关基因AGPS表达水平的改变;3.各组大鼠氧化应激相关蛋白及基因的表达;结果一、心肌肥厚大鼠模型的建立及大鼠心肌LSD1的表达水平与Control组相比,ISO组和OG-L002组动物:心脏出现明显肥厚现象,左室室壁厚度及左心室质量明显增加,左心室舒张末期内径缩小,射血分数及左室短轴缩短率均增加;心脏明显增大,心重比显著升高;苏木素-伊红染色心肌细胞横截面积明显增大;免疫组织化学检测LSD1蛋白表达量明显降低且其下游蛋白表达量均升高;LSD1蛋白和mRNA的表达量均减少,LSD1下游组蛋白蛋白和mRNA的表达量均增加;心肌组织肌球蛋白轻链-2v、α-型肌红素重链、心房利钠肽蛋白及其mRNA表达量均升高(n=6,*P0.05,**P0.01,***P0.001)。二、心肌肥厚大鼠脂代谢水平及相关基因的变化血液代谢组检测结果显示:与Control组相比,ISO组和OG-L002组动物体内脂肪酸降解减少。Western Blot和实时定量PCR结显示:与Control组相比,ISO组和OG-L002组动物体内AGPS蛋白和mRNA的表达量均增加(n=6,**P0.01)。三、心肌肥厚大鼠氧化应激水平的变化氧化应激相关基因的变化:Western Blot和实时定量PCR结果显示:与Control组相比,ISO组和OG-L002组动物体内Nrf2蛋白和mRNA的表达量均下降;Keap-1蛋白和mRNA的表达量均上升(n=6,*P0.05,**P0.01,***P0.001)。结论ISO持久激动β-肾上腺素能受体,可能通过抑制LSD1的表达增加组蛋白甲基化水平导致心肌肥厚的发生。在ISO及LSD1抑制剂诱导的病理性心肌肥厚发生机制中出现能量代谢异常,脂肪酸降解减少,AGPS基因表达上调,Nrf2表达下调。因此脂代谢紊乱及氧化应激水平变化可能与LSD1改变诱发的病理性心肌肥厚的发生存在一定的联系。
【学位授予单位】：天津医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R542.2
【图文】：

25图 1.超声心动结果图（A）及心功能检测指标图（B）结果表明：与 Control 组相比，ISO 组和 OG-L002 组大鼠左心室室壁厚度增加（A），EF、FS 均升高，LVID 减小，LVM、LVPW 明显增加（B）。Figure 1.The results of echocardiography and cardiac function test showed that comparedwith the control group , in ISO and OG-L002 groups the left ventricular wall thickness (A) wereincreased, Eject Fraction and Fraction Shortening increased, Left ventricular internal dimensiondiastolic decreased, Left ventricular Mass and Left ventricular posterior wall increasedsignificantly (B).2.1.2 大鼠心重比及心脏表型变化如图 2 所示：与 Control 组相比，ISO 组和 OG-L002 组大鼠心重比（图 2A）明显增加，且差异具有统计学意义（n=6，**P< 0.01）；ISO 组和 OG-L002 组大鼠心脏明显增大（图 2B）。结果表明，ISO 组大鼠出现了心肌肥厚的表征，

图 2.大鼠心重比（A）及心脏表型的变化（B）果表明：心重比和心脏表型结果表明与 Control 组相比，ISO 组和 OG-L00心重比显著增加（A）心脏明显增大（B）（n=6，**P< 0.001，vs Cop）。igure 2.The results of cardiac weight ratio and cardiac phenotype showed that the cat ratio in ISO group and OG-L002 group increased significantly (A) compared witl group (B). The results were statistically significant（n=6，**P< 0.01,vs Conp）.3 心肌肥厚的组织学检查结果图 3H&E 染色结果所示：与 Control 组相比，ISO 组和 OG-L002 组大出现明显肥厚现象，心肌细胞横截面积增加，在组织学上证实了 ISO 和 均诱导大鼠出现心肌肥厚。

图 2.大鼠心重比（A）及心脏表型的变化（B）果表明：心重比和心脏表型结果表明与 Control 组相比，ISO 组和 OG-L002 组心重比显著增加（A）心脏明显增大（B）（n=6，**P< 0.001，vs Contr）。igure 2.The results of cardiac weight ratio and cardiac phenotype showed that the cardit ratio in ISO group and OG-L002 group increased significantly (A) compared with tl group (B). The results were statistically significant（n=6，**P< 0.01,vs Contr）.3 心肌肥厚的组织学检查结果图 3H&E 染色结果所示：与 Control 组相比，ISO 组和 OG-L002 组大出现明显肥厚现象，心肌细胞横截面积增加，在组织学上证实了 ISO 和 OG 均诱导大鼠出现心肌肥厚。

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本文编号：2787424