慢性间歇性低压低氧减轻大鼠放射性心脏损伤的机制研究

发布时间：2017-09-07 12:44

  本文关键词：慢性间歇性低压低氧减轻大鼠放射性心脏损伤的机制研究

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【摘要】：目的:建立动物实验模型观察放射性心脏损伤(radiation induced heart damage,RIHD)的早期表现及其发生机制,以及慢性间歇性低压低氧(chronic intermittent hypobaric hypoxia,CIHH)对其影响和作用机制。方法:成年雄性Sprague-Dawlay(SD)大鼠48只随机分为四组(n=12):空白对照组、单纯慢性间歇性低压低氧组、单纯照射组和慢性间歇性低压低氧+照射组。1照射处理:直线加速器下给予大鼠心前区局部6 MV-X线照射,射野2.0 x 2.0 cm,深度1.5 cm,照射剂量为单次20.0 Gy,剂量率1.8 Gy/min;2 CIHH处理:动物在接受照射前置于低压氧仓,模拟海拔5000米高原(PB=404 mm Hg,PO2=84 mm Hg,6小时/天,28天)低压低氧预处理。3心功能评定:应用Langendroff离体心脏灌流技术检测大鼠左心室功能,给予30分钟全心缺血和120分钟再灌注处理,连续记录左室发展压(left ventricular developing pressure,LVDP)、左室舒张末压(left ventricular end-diastolic pressure,LVEDP)、左室压力上升和下降的最大变化速率(maximal differentials of left ventricular pressure,±LVdp/dtmax)和冠状动脉流量(coronary flow,CF)等心功能参数,实验结束后心脏立即置于-20℃保存,24小时后2,3,5-氯化三苯基四氮唑(2,3,5-Triphenyltetrazolium chloride,TTC)染色测定其心梗面积。4形态学观察:苏木精-伊红(Hematoxylin-eosin,HE)染色后观察心肌细胞及细胞间质形态学改变。Masson染色后观察胶原纤维分布情况并定量分析。5生物化学检测:Western blot法检测纤维化标志物Ⅰ型胶原(Collagen TypeⅠ,COL-1),内质网应激相关蛋白GRP78和CHOP的表达情况。酶联免疫吸附法(Enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)检测心肌组织匀浆总超氧化物歧化酶(total superoxide dismutase,T-SOD)活力和脂质过氧化产物丙二醛(mylondialdehyde,MDA)含量。结果:1心功能实验结果:基础状态下,放射线引起大鼠CF下降(12.56±0.52ml/min vs 8.90±0.81ml/min,P0.01),照射前给予CIHH预处理可抑制照射引起的CF减少(12.96±1.26 ml/min vs 8.90±0.81 ml/min,P0.01),其余心功能参数与对照组大鼠比较差异无统计学意义(均为P0.05)。缺血/再灌注处理导致大鼠心功能受损,根据LVDP,±LVdp/dtmax和LVEDP参数的改变,照射组大鼠缺血/再灌注后心功能恢复程度较对照组减弱,CIHH预处理在一定程度上改善放射线所致的大鼠心功能损伤。此外放射线引起缺血/再灌注后心脏的心肌梗死面积增大(P0.01),CIHH预处理再照射可减小心肌梗死面积(P0.05)。2形态学结果:(1)石蜡切片HE染色:照射组较对照组心肌细胞明显变性;心肌细胞核轻度固缩;心肌间质较多炎性细胞渗出。CIHH预处理后再照射改善了上述损伤变化。(2)Masson染色及定量分析:Masson染色,所有胶原纤维被染为绿色,胶原纤维主要见于小血管周围及心肌细胞间质。定量分析结果显示照射组心肌胶原容积分数(collagen volume fraction,CVF)明显高于对照组(P0.05);CIHH预处理后再照射较单纯照射组CVF下降(P0.05)。3 ELISA和Western blot结果:(1)心肌组织T-SOD活力和MDA浓度:ELISA法检测结果显示,照射组T-SOD活力和MDA浓度较对照组均升高(二者均P0.05);CIHH+照射组T-SOD活力较照射组明显升高(P0.05),MDA浓度较照射组下降(P0.05);(2)心肌组织GRP78和CHOP的蛋白定量结果:Western blot显示照射组与对照组比较,GRP78和CHOP蛋白水平均升高(二者均P0.05),CIHH+照射组与照射组比较,GRP78和CHOP蛋白水平均降低,(二者均为P0.05)。(3)心肌组织COL-1蛋白定量结果:Western blot结果显示照射组与对照组比较,COL-1表达水平升高(P0.05),CIHH+照射组与照射组比较,COL-1表达水平降低(P0.05)。结论:1放射线照射引起大鼠心脏冠状动脉损伤,虽然并未影响心脏的基础功能,但是降低了心脏对缺血/再灌注损伤的耐受性,增加了缺血/再灌注后心肌梗死面积。2放射性心脏损伤急性期组织病理学表现为心肌细胞变性,心肌间质炎性渗出,小血管周围和心肌间质胶原增多。3放射线引起的氧化应激、内质网应激和纤维化可能为急性放射性心脏损伤的机制之一。4 CIHH预处理在一定程度上能改善放射线引起的冠状动脉损伤,增强心脏对缺血/再灌注损伤的耐受性同时减小缺血/再灌注后心肌梗死面积。在形态学上可改善心肌细胞变性,减轻心肌间质炎性渗出,减少小血管周围和心肌间质胶原沉积,提示动物模型在急性期的放射性心脏损伤,在一定程度上是可以改善的。它可能通过抑制氧化应激、内质网应激、纤维化而发挥心肌保护作用。
【关键词】：放射性心脏损伤 慢性间歇性低压低氧 Langendroff灌流 内质网应激 氧化应激
【学位授予单位】：河北医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R818
【目录】：

• 中文摘要4-7
• 英文摘要7-10
• 英文缩写10-11
• 前言11-12
• 材料与方法12-18
• 结果18-22
• 附图22-28
• 附表28-29
• 讨论29-32
• 结论32-33
• 参考文献33-37
• 综述 放射性心脏损伤的细胞及分子生物学机制研究进展37-46
• 参考文献42-46
• 致谢46-47
• 个人简历47

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

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本文编号：809639