bFGF通过抑制内质网应激对心肌缺血再灌注保护作用的机制研究

发布时间：2017-08-16 15:13

  本文关键词：bFGF通过抑制内质网应激对心肌缺血再灌注保护作用的机制研究

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【摘要】：研究背景 缺血性心脏病，继发于急性心肌梗死，是世界上最普遍的健康问题之一，同样也是目前发病率高和死亡率高的常见的难治性疾病。心脏短暂缺血后，长期再灌注将伴随着二次损伤，包括氧化应激、炎症、坏死和凋亡，其中心肌细胞的损失是干扰二次损伤修复的主要因素。已经有相关的研究表明，再灌注同时给予碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）治疗对心肌缺血再灌注损伤有缓解和保护作用。作为一种多功能营养因子，bFGF在急性心肌缺血再灌注损伤模型中抑制氧化应激诱导的细胞凋亡这一作用机制未为人知。在以前的研究中，我们已经证实再灌注后立即给予bFGF能保护心脏免受缺血再灌注引起的损伤，且可明显降低心肌梗死区域面积。然而，在再灌注后心肌损伤的早期阶段，bFGF保护作用的分子机制尚不清楚。因此，本次研究旨在阐述bFGF治疗在心肌缺血再灌注损伤恢复中的分子机制。 研究方法 体内试验中，对成年雄性C57/B6小鼠（8周-12周龄）左外侧开胸心包，左前降支结扎30min，用8-0尼龙线和聚乙烯管防止动脉损伤，，然后松开活结，再灌注4h，即为小鼠急性心肌缺血再灌注模型。将存活的小鼠随机分成三组：假手术组、心肌I/R模型组和bFGF治疗组。通过心脏超声心动图来观察小鼠心脏功能恢复情况，TUNEL染色检测凋亡细胞数，对心肌缺血区域组织中内质网应激相关蛋白（GRP78、CHOP和ATF-6）含量的变化进行免疫印迹和免疫荧光检测。 体外试验中，用适当浓度的叔丁基过氧化氢（TBHP）处理H9C2细胞造成体外氧化应激损伤模型，通过流式细胞术检测细胞凋亡情况，观察bFGF对H9C2细胞的保护作用。为了进一步阐明bFGF的保护作用机制，结合文献报道，引入PI3K/Akt特异抑制剂（LY294002）、ERK1/2通路抑制剂（PD98059），Westernblot检测心肌细胞氧化应激后p-AKT和p-ERK以及内质网应激相关蛋白的表达。 研究结果 1.在小鼠心脏左前降支结扎缺血30分钟后，给予bFGF治疗，正常饲养三天后，采用二维超声心动图对小鼠心脏收缩功能进行检测，I/R组的左室舒张末内径和左室收缩末内径明显高于正常组，而给予bFGF治疗后，二者数值明显缓解，左室射血分数以及左室短轴缩短率显著减小，但无法恢复至正常。 2.心肌组织TUNEL荧光染色中，与假手术组相比，缺血再灌注损伤4小时后凋亡的阳性细胞数显著增加，给予bFGF治疗后，凋亡细胞数明显减少。此外，bFGF治疗组中cleaved-caspase-3以及cleaved-caspase-12的蛋白表达量比I/R损伤组低。 3. bFGF的治疗抑制了I/R组小鼠缺血心脏中内质网应激相关蛋白的活化，与正常组相比，bFGF治疗组显著增加了I/R组小鼠心脏内的p-Akt和p-ERK1/2蛋白表达。 4.体外实验中，TBHP诱导的细胞凋亡在bFGF的治疗后下降。bFGF激活了H9C2细胞内的PI3K/AKT和ERK1/2通路，抑制了H9C2细胞TBHP诱导的内质网应激相关蛋白表达。 研究结论 1. bFGF可以改善心肌缺血再灌注的心功能损伤。 2. bFGF减少心肌缺血再灌注的心肌细胞凋亡。 3. bFGF通过激活PI3K/Akt和ERK1/2信号通路抑制内质网应激来发挥保护心肌缺血再灌注损伤的作用。 4.体外试验中同样证实bFGF对心肌细胞的保护作用。bFGF通过阻断PI3K/Akt和ERK1/2信号通路来抑制TBHP诱导的内质网应激相关蛋白的表达。
【关键词】：碱性成纤维生长因子（bFGF） 内质网应激 心肌缺血再灌注
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R541
【目录】：

• 中文摘要4-6
• Abstract6-9
• 英文缩略词表9-12
• 第1章 绪论12-19
• 1.1 心肌缺血再灌注与碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）12-13
• 1.2 内质网（ER）应激与心肌缺血再灌注13-14
• 1.3 未折叠蛋白反应14-15
• 1.4 三种未折叠蛋白反应的转录因子15-17
• 1.5 内质网应激与 UPR 反应17-18
• 1.6 实验设计思路18-19
• 第2章 材料及方法19-30
• 2.1 仪器和试剂19-23
• 2.1.1 主要仪器19
• 2.1.2 主要试剂19-20
• 2.1.3 主要抗体20
• 2.1.4 主要试剂的配置20-23
• 2.2 方法23-30
• 2.2.1 小鼠心肌 I/R 模型和分组23
• 2.2.2 细胞培养23
• 2.2.3 H9C2 细胞加药处理23-24
• 2.2.4 MTT 法细胞测活24
• 2.2.5 细胞蛋白提取24
• 2.2.6 超声心动图24-25
• 2.2.7 TUNEL 荧光染色25
• 2.2.8 FACSCalibur 流式细胞仪检测25-26
• 2.2.9 免疫荧光染色26-27
• 2.2.10 免疫印迹27-29
• 2.2.11 统计分析29-30
• 第3章 结果30-43
• 3.1 bFGF 可以缓解心肌缺血再灌注的心功能损伤30
• 3.2 bFGF 减少心肌缺血再灌注的心肌细胞凋亡30-31
• 3.3 bFGF 缓解小鼠心肌缺血再灌注的内质网应激损伤31-34
• 3.4 bFGF 对小鼠心肌缺血再灌注后 PI3K/Akt 及 ERK1/2 的上调作用34-35
• 3.5 bFGF 抑制 TBHP 导致的 H9C2 细胞氧化损伤的凋亡35-37
• 3.6 bFGF 减少 H9C2 细胞内质网应激诱导的凋亡37-38
• 3.7 bFGF 激活 H9C2 细胞中的 PI3K/Akt 和 ERK1/2 途径38-39
• 3.8 bFGF 通过 PI3K/AKT、ERK1/2 通路调控 H9C2 细胞 ERS 蛋白的表达39-41
• 3.9 抑制PI3K/Akt 及ERK1/2通路后bFGF对H9C2细胞的保护作用的影响41-43
• 第4章 讨论43-46
• 第5章 结论46-47
• 参考文献47-53
• 作者简介53
• 在读期间发表论文53-54
• 致谢54

【共引文献】

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本文编号：683973