低剂量辐射对多柔比星所致小鼠心肌细胞线粒体损伤的保护作用及机制研究

发布时间：2017-10-06 00:24

  本文关键词：低剂量辐射对多柔比星所致小鼠心肌细胞线粒体损伤的保护作用及机制研究

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【摘要】：研究背景及目的:多柔比星(DOX)属于蒽环类抗生素,因其抗肿瘤作用强、抗瘤谱广,已成为临床上多种恶性肿瘤的核心化疗药物。但由于其严重的心脏毒性限制了该药的临床应用。如何在抗肿瘤的同时预防或降低DOX的心脏毒性是目前国内外临床工作的研究热点。有研究报道,低剂量辐射(LDR)对正常组织及器官(肺、肾脏、骨关节、神经和肌肉等)产生的兴奋效应和适应性反应,可能对机体后续的放化疗损伤具有一定的保护作用。但对于心肌细胞的保护作用及相关机制的研究国内外少有报道。本项目组前期研究发现,LDR可通过诱导细胞的预适应对抗后续DOX引起的心肌细胞损伤。其机制可能是LDR预处理可对抗DOX诱导的氧化应激损伤,保护线粒体功能,抑制线粒体依赖的细胞凋亡信号传导,减少DOX的心肌细胞凋亡。本研究旨在前期工作的基础上,通过观察LDR对DOX所致心肌线粒体形态学的改变,分析研究线粒体相关基因转录、蛋白表达、复合体(Complex)活性及ATP含量,探讨LDR对DOX所致心肌损伤保护作用及分子机制,为LDR用于肿瘤治疗提供理论及实验依据。实验材料及方法选取8周龄雌性Balb/c小鼠40只,分为四组:Control组(0m Gy)、DOX组、LDR组(75m Gy)及LDR-72h-DOX组(LDR照射72h后予以DOX腹腔注射)。电镜观察各组小鼠心肌的线粒体形态;全基因组表达谱芯片技术分析心肌细胞全基因簇差异表达情况;q PCR array检测技术分析线粒体相关基因转录水平;Western Blot法研究线粒体复合体相关蛋白表达的变化;复合体和ATP检测试剂盒检测线粒体复合体活性及ATP含量。实验结果:电镜结果显示,DOX组小鼠心肌组织肌丝紊乱,线粒体肿胀,线粒体嵴减少甚至消失;予以LDR预处理后,小鼠心肌线粒体损伤程度有所减轻。全基因组表达谱芯片技术结果提示,DOX对心肌细胞基因差异表达,其中线粒体相关基因差异表达较为明显。q PCR array结果显示,DOX组多个(Atp P6v0d2、Co X8c等)线粒体相关基因的转录水平下调;LDR预处理可上调多个(Atp6v0d2、Atp4a、Atp6v1c2、Atp6v1e2、Atp6v1g3、Cox5b、Cox7a2、Cox8c等)线粒体相关基因的转录水平。Western Blot结果提示,DOX组线粒体复合体相关蛋白表达下调;LDR预处理后,线粒体复合体相关蛋白表达上调。复合体及ATP检测结果提示,DOX组线粒体复合体活性减弱,ATP含量减少;而LDR预处理后线粒体复合体的活性有所增强,ATP含量明显增加。结论:LDR可通过诱导细胞的预适应对抗后续DOX引起的心肌细胞线粒体损伤。其机制可能是LDR预处理可影响线粒体相关基因的转录及相关蛋白的表达,提高线粒体复合体活性,增加线粒体ATP含量,改善线粒体功能。LDR有望成为DOX抗肿瘤治疗过程中心肌保护的一个辅助治疗手段。
【关键词】：低剂量辐射 多柔比星 心脏毒性 线粒体损伤 预适应
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R818
【目录】：

• 中文摘要4-6
• Abstract6-8
• 英文缩略词表8-11
• 第1章 绪论11-12
• 第2章 文献综述12-19
• 2.1 DOX的心脏毒性12-17
• 2.1.1 心脏毒性的临床表现12-13
• 2.1.2 心脏毒性的危险因素13
• 2.1.3 心脏毒性机制13-16
• 2.1.4 DOX心脏毒性的防治对策16-17
• 2.2 低剂量辐射的生物学效应17-18
• 2.3 小结18-19
• 第3章 材料与方法19-31
• 3.1 实验材料19-20
• 3.1.1 实验动物19
• 3.1.2 实验器材19-20
• 3.1.3 主要试剂20
• 3.2 实验方法20-30
• 3.2.1 实验动物分组与处理20
• 3.2.2 电镜观察线粒体形态20-21
• 3.2.3 心肌细胞全基因簇转录水平的检测（全基因组表达谱芯片）21-23
• 3.2.4 线粒体PCR array检测23-24
• 3.2.5 心肌组织线粒体分离24
• 3.2.6 线粒体复合体相关蛋白表达水平的检测（Western blot）24-26
• 3.2.7 线粒体复合体活性的检测26-29
• 3.2.8 心肌组织线粒体ATP含量的检测29-30
• 3.3 统计分析30-31
• 第4章 实验结果31-44
• 4.1 各实验组小鼠心肌组织电镜结果31-32
• 4.2 各实验组小鼠全基因组表达谱芯片分析结果32-39
• 4.3 各实验组小鼠qPCR array分析结果39-40
• 4.4 各实验组小鼠western blot检测结果40-41
• 4.5 各实验组小鼠心肌细胞线粒体复合体活性检测结果41-43
• 4.6 各实验组小鼠心肌细胞线粒体ATP含量检测结果43-44
• 第5章 讨论44-47
• 结论47-48
• 参考文献48-55
• 作者简介及在学期间科研成果55-56
• 致谢56

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 蔡金兰;何并文;黄冰;阮林;彭丹晖;唐步坚;;曲美他嗪对阿霉素化疗的乳腺癌荷瘤裸鼠心肌能量代谢的影响[J];中国癌症防治杂志;2013年02期

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4 李晖,李钰,宋其林,李侠,高旭,于晓光,谢振华,周令望,于维汉;阿霉素致大鼠心肌线粒体DNA突变及硒的保护作用[J];中国地方病学杂志;1998年01期

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本文编号：979682