模拟失重致血管自噬变化及自噬在血管内皮细胞功能异常中的作用

发布时间：2017-08-20 10:09

  本文关键词：模拟失重致血管自噬变化及自噬在血管内皮细胞功能异常中的作用

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【摘要】：航天飞行可使机体多系统发生功能改变，甚至出现病理性变化。就心血管系统而言，失重致心血管功能失调的主要表现为立位耐力不良和运动耐力下降，对航天员的身体健康及生命安全造成严重威胁。近年来的研究结果表明，失重后立位耐力不良可能涉及多重复杂机制，包括血容量丢失、压力感受器反射敏感性减弱、心脏收缩泵血功能降低、下肢静脉顺应性增加及血管特异性结构和功能重塑等。内皮细胞是位于血管的最里层，，也是机体最大的分泌器官，其功能紊乱会产生一系列的病理生理反应。而内皮细胞对所受重力环境变化亦非常敏感，其感应重力改变后的结构及功能变化可能与导致失重致心血管功能失调密切相关。 相关的研究表明，失重/模拟失重可引起血管内皮细胞形态结构、分泌功能等发生改变，对内皮细胞的增殖、凋亡及众多信号分子产生影响。然而，对于失重/模拟失重对血管内皮细胞功能的影响及其调控机制始终未得到充分阐明。自噬是细胞内物质成分被溶酶体降解的过程，细胞自噬与细胞的发育、分化、代谢及血管内皮细胞功能有密切的关系。本课题组前期的研究表明，模拟失重可以导致体外培养血管内皮细胞自噬活性增强，高度提示自噬可能在失重致血管内皮细胞功能改变中起重要调节作用。 因此，本实验利用回转器模拟细胞失重效应和尾悬吊大鼠模拟失重模型，探讨了回转模拟失重诱导的人脐静脉内皮细胞自噬与血管生成之间的关系及可能涉及的分子调控机制，继而观察了模拟失重后大鼠颈总动脉和股动脉自噬活性的改变情况。 主要结果如下： 1.回转模拟失重下自噬激活促进人脐静脉内皮细胞的迁移和成环能力 观察回转模拟失重后人脐静脉内皮细胞（human umbilical vein endothelial cells，HUVECs）自噬的变化及其与血管生成能力之间的关系。体外培养HUVECs随机分为回转模拟失重组、1G静止对照组、1G静止+抑制剂预处理组及回转+抑制剂预处理组，选用的抑制剂为自噬的特异性抑制剂3-Methyladenine（3-MA）。通过Westernblot检测回转模拟失重后HUVECs中微管相关蛋白轻链3（LC3）和Bcl-2相关蛋白（Beclin1）的表达，通过划痕实验及Matrigel胶小管生成实验观察各组HUVECs迁移及血管生成能力的变化。结果表明，回转模拟失重24h后，HUVECs中LC3及Beclin1蛋白的表达均显著高于对照组（P＜0.05）。24h回转使HUVECs的迁移能力及血管生成能力较对照组明显增强（P＜0.05），且这种增强效应可以被3-MA预处理所抑制。结果提示，回转模拟失重24h可以诱导HUVECs血管生成能力增强，其发生机制可能与自噬的激活有关。 2.尾悬吊模拟失重致大鼠颈总动脉、股动脉自噬改变的研究 观察尾悬吊28天对大鼠颈总动脉和股动脉自噬的影响。16只SD大鼠随机分为对照组（8只）和尾悬吊组（8只），分别检测尾悬吊28天后大鼠颈总动脉和股动脉LC3及Beclin1mRNA和蛋白表达的变化。结果表明，尾悬吊28天大鼠股动脉自噬相关基因Beclin1和LC3表达较对照组显著升高（P＜0.05），而颈总动脉Beclin1和LC3的表达则无明显差异。结果提示，28天模拟失重可诱导大鼠股动脉自噬增强。 总之，本研究首先观察了回转模拟失重后血管内皮细胞自噬的变化及其与血管生成之间的关系，发现24h回转模拟失重可通过诱导HUVECs自噬促进血管生成能力。其次又从整体动物水平观察了尾悬吊模拟失重大鼠颈总动脉和股动脉自噬的改变，发现尾悬吊28天可引起大鼠股动脉自噬增强。本实验结果将进一步深化对失重致血管内皮细胞功能影响的认识，丰富了失重致血管特异性结构和功能重塑的理论，为航天失重致心血管功能失调的防护提供了理论依据和新的思路。
【关键词】：模拟失重 血管内皮细胞 自噬 血管生成 Beclin1 LC3 股动脉 颈总动脉
【学位授予单位】：第四军医大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R85
【目录】：

• 缩略语表5-7
• 中文摘要7-10
• Abstract10-13
• 前言13-15
• 文献回顾15-30
• 1 失重导致的心血管功能变化及其机制15-20
• 2 失重对血管内皮细胞的影响20-23
• 3 自噬与血管内皮细胞23-30
• 实验一 模拟失重下自噬激活对血管内皮细胞迁移和成环能力影响的研究30-46
• 1 引言30
• 2 材料30-34
• 2.1 实验用细胞30
• 2.2 主要器械30-31
• 2.3 实验仪器31
• 2.4 实验试剂31-33
• 2.5 主要配置试剂33-34
• 3 方法34-39
• 3.1 实验研究方案34
• 3.2 HUVECs 的复苏及传代培养34-35
• 3.3 2D-RWVs 型回转器培养细胞模拟失重效应35
• 3.4 体外成环实验35-36
• 3.5 体外迁移实验36
• 3.6 Western blot 检测方法36-38
• 3.7 统计学分析38-39
• 4 结果39-42
• 4.1 回转 24h 后 HUVECs 的 LC3 及 Beclin1 蛋白的表达改变39-40
• 4.2 回转 24h 后 HUVECs 迁移能力的改变40
• 4.3 回转 24h 后 HUVECs 血管生成能力的改变40-41
• 4.4 回转 24h 后 HUVECs 的 ERK 及 JNK 表达改变41-42
• 5 讨论42-46
• 实验二 尾悬吊模拟失重致大鼠颈总动脉、股动脉自噬活性改变的研究46-57
• 1 引言46
• 2 材料46-48
• 2.1 实验动物46-47
• 2.2 实验器材47
• 2.3 实验试剂47
• 2.4 主要试剂配制47-48
• 3 方法48-51
• 3.1 实验分组48
• 3.2 尾悬吊模拟失重方法48
• 3.3 血管取材48
• 3.4 RT-PCR 检测方法48-50
• 3.5 Western blot 检测方法50
• 3.6 统计分析50-51
• 4 结果51-54
• 4.1 尾悬吊 28 天对大鼠颈总动脉 LC3 及 Beclin1 mRNA 和蛋白表达的影响51-52
• 4.2 尾悬吊 28 天对大鼠股动脉的 LC3 及 Beclin1 mRNA 和蛋白表达的影响52-54
• 5 讨论54-57
• 小结57-58
• 参考文献58-67
• 个人简历和研究成果67-68
• 致谢68

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 贾秀志;张凤蕴;张华;任欢;郭蓉娇;孙野青;;模拟微重力对人脐静脉内皮细胞血管生成素产生的影响[J];国际免疫学杂志;2007年06期

2 沈羡云;失重对体内水和电解质平衡的影响[J];航天医学与医学工程;2000年01期

3 梁文彬,姜世忠,沈羡云,董建文,马铁民,孙磊;21d模拟失重家兔股静脉血管反应性的变化[J];航天医学与医学工程;2003年02期

4 刘朝霞,马铁民,杨鸿慧,吴大蔚,汪德生,张淑静;模拟失重对心肌细胞间缝隙连接蛋白CX43表达及分布的影响[J];航天医学与医学工程;2003年06期

5 杨芬,李莹辉,马永洁,钟萍,宋锦萍,戴钟铨;回转模拟失重对心肌成纤维细胞生长因子及ERK信号传导的影响[J];航天医学与医学工程;2003年S1期

6 张华,孙野青,张凤蕴,张大明,贾秀志,徐德昌,李春梅;模拟微重力对人脐静脉内皮细胞形态及NO产生的影响[J];航天医学与医学工程;2005年05期

7 孙会品;孙喜庆;王冰;姚永杰;石菲;耿捷;王永春;;间断性头高位对模拟失重兔股静脉及颈静脉组织形态变化的影响[J];航天医学与医学工程;2005年06期

8 沈羡云;王林杰;;我国失重生理学研究进展[J];航天医学与医学工程;2008年03期

9 张立藩;模拟失重对心血管功能与心肌超微结构的影响[J];航天医学与医学工程;1994年03期

10 蔡越;於进文;白云刚;刘焕;王忠超;暴军香;马进;;间断性人工重力对模拟失重大鼠颈总动脉平滑肌细胞凋亡的影响[J];现代生物医学进展;2012年10期

本文编号：705995