戊二醛聚合猪血红蛋白对大鼠心肌缺血再灌注损伤的保护作用

发布时间：2017-06-21 16:02

  本文关键词：戊二醛聚合猪血红蛋白对大鼠心肌缺血再灌注损伤的保护作用，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：血红蛋白类氧载体(Hemoglobin-based oxygen carriers, HBOCs)作为一种血液代用品,是通过对其前体即血红蛋白进行分子间或分子内交联,或其它的化学修饰而聚合形成大分子量的聚合物。具有携氧/释氧以及扩容功能,且使用时无需进行交叉配型,不受病毒微生物感染,可以大量制备,能长期保存。HBOCs能够代替红细胞的部分功能,作为血液代用品拥有良好的应用前景。本实验室以猪血红蛋白为原料,戊二醛为交联剂而合成了聚合血红蛋白,属于HBOCs的一种。组织在缺血后会受到严重的损伤,主要的治疗方法就是恢复血液供应,但恢复血液供应会造成缺血再灌注损伤(I/R/I),这一过程,是由很多复杂的信号通路以及多种细胞分泌的因子共同参与的过程。研究发现沉默信息转录调控因子1(silent information regulator of transcription 1, SIRT1)在心血管疾病中发挥了重要的调控作用。在SIRT1信号通路的下游有一种重要的信号分子叫叉头转录因子1(forkhead box transcription factor O1, FOXO1), SIRT1对心肌凋亡过程的调控可以通过改变FOXO1的乙酰化水平。本论文从细胞水平和动物水平分别研究戊二醛聚合猪血红蛋白(pPolyHb)对心肌缺血再灌注损伤的影响。细胞实验采用H9C2心肌细胞系,根据MTT检测出的细胞存活率的结果,设计了pPolyHb 10μM 和 20μM两个浓度组,采用提前处理细胞的方法,随后用缺血液建立缺血再灌注模型。分别检测再灌注过程结束后细胞培养液中的LDH和CK活性,[UNEL法检测细胞在再灌注结束后的细胞凋亡率,Western Blot检测细胞蛋白样本中的蛋白表达水平。实验结果显示,P PolyHb预处理过的细胞,其细胞上清液中的LDH和CK活性比缺血再灌注损伤组有明显降低,细胞凋亡率也明显降低,与凋亡相关的蛋白Caspase3、Bax、Bcl2和CytC的表达水平显示pPolyHb通过上调Bcl2的表达,同时下调与其起相反作用的Caspase3、Bax和CytC的表达,减轻心肌细胞的凋亡,对心肌的损伤起保护作用。动物实验选取SD大鼠,本文设计了四个组,分别是假手术组(Sham),缺血再灌注损伤组(I/R),缺血再灌注损伤加羟乙基淀粉组(I/R+HES),缺血再灌注损伤加聚合血红蛋白组(I/R+pPolyHb)。将大鼠心脏左前降支(LAD)结扎建立大鼠缺血再灌注模型。在大鼠再灌注结束后,留血清检测其中的LDH和CK酶活性。TTC-EB双染色的方法检测大鼠心肌梗死的面积。对再灌注结束后的大鼠心肌细胞用TUNEL法检测其凋亡率。Western Blot检测组织蛋白样本中各种蛋白的表达水平。实验结果显示,I/R+HES和I/R+pPolyHb组的血清中LDH和CK活性比I/R组明显降低,梗死面积和凋亡率也明显减小,与凋亡相关蛋白的表达也显示用pPolyHb提前处理的方法能提高Bc12的表达而降低Bax、和Caspase3的表达,通过对细胞凋亡过程的调控降低了凋亡率,对缺血再灌注过程中形成的损伤起到了保护作用。同时检测了SIRT1信号通路中SIRT1和Ac-Foxo1的表达,结果显示pPolyHb预处理降低了Ac-Foxo1的表达水平,提高了SIRT1的表达水平,说明pPolyHb预处理激活了对心肌起保护作用的SIRT1信号通路,从而减轻了缺血再灌注损伤。
【关键词】：血红蛋白氧载体 戊二醛聚合猪血红蛋白 心肌缺血再灌注损伤
【学位授予单位】：西北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R542.2
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-7
• 缩略语表7-10
• 第一章 绪论10-21
• 1.1 血液代用品的研究概况10-15
• 1.1.1 开发血液代用品的必要性10
• 1.1.2 血液代用品的分类10-11
• 1.1.3 全氟化碳类化合物(perfluorocarbons,PFCs)11-12
• 1.1.4 血红蛋白类氧载体(hemoglobin-based oxygen carriers,HBOCs)12-14
• 1.1.5. 血液代用品的发展前景14-15
• 1.2 心肌缺血再灌注(MI/R)损伤15-18
• 1.2.1 心肌缺血再灌注的损伤机制15-17
• 1.2.2 心肌缺血再灌注的临床表现17-18
• 1.3 血液代用品对心肌的影响18-19
• 1.4 SIRT1信号通路概况19-20
• 1.5 本文的研究目的及意义20-21
• 第二章 戊二醛聚合猪血红蛋白(PPOLYHB)对大鼠心肌细胞H_9C_2缺血再灌注损伤的影响研究21-33
• 2.1 引言21
• 2.2 材料及方法21-22
• 2.2.1 实验细胞21
• 2.2.2 主要试剂21-22
• 2.2.3 主要仪器22
• 2.3 实验过程22-26
• 2.3.1 H_9C_2缺血再灌注损伤模型的建立22-23
• 2.3.2 MTT法检测H_9C_2心肌细胞活力23-24
• 2.3.3 H_9C_2心肌细胞乳酸脱氢酶(LDH)活性检测24
• 2.3.4 H_9C_2心肌细胞肌酸激酶(CK)活性检测24
• 2.3.5 TUNEL检测细胞凋亡率24-25
• 2.3.6 Western blotting检测凋亡相关蛋白Caspase3、Bax、Bcl2和CytC的表达25-26
• 2.4 实验结果26-32
• 2.4.1 MTT法检测各组H_9C_2心肌细胞活力26-27
• 2.4.2 H_9C_2细胞乳酸脱氢酶(LDH)活性检测27-28
• 2.4.3 H_9C_2细胞肌酸激酶(CK)活性检测28
• 2.4.4 TUNEL法检测心肌细胞凋的亡率28-30
• 2.4.5 Western blotting检测凋亡相关蛋白Caspase3、Bax、Bcl2和CytC的表达30-32
• 2.5 讨论32-33
• 第三章 戊二醛聚合猪血红蛋白(PPOLYHB)对在体大鼠心肌缺血再灌注损伤的影响研究33-45
• 3.1 引言33
• 3.2 材料及方法33-34
• 3.2.1 实验动物33
• 3.2.2 主要试剂33-34
• 3.2.3 主要仪器34
• 3.3 实验过程34-36
• 3.3.1 在体大鼠的心肌缺血再灌注损伤的分组和给药34
• 3.3.2 在体大鼠心肌缺血再灌注(IR)损伤模型建立34-35
• 3.3.3 在体大鼠心肌梗死面积的检测35
• 3.3.4 在体血清酶学指标的检测35-36
• 3.3.5 TUNEL法检测大鼠心脏组织的心肌细胞凋亡率36
• 3.3.6 Western blotting检测相关蛋白的表达36
• 3.4 实验结果36-43
• 3.4.1 在体大鼠心肌梗死面积的检测36-38
• 3.4.2 在体血清中LDH和CK活性的检测38-39
• 3.4.3 TUNEL法检测在体大鼠心肌细胞凋亡率39-41
• 3.4.4 Western blotting检测相关蛋白的表达水平41-43
• 3.5 讨论43-45
• 结论45-47
• 参考文献47-55
• 硕士期间学术成果55-56
• 致谢56

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