大鼠心肌分泌ANP增加可能致胰岛素抵抗

发布时间：2017-11-03 00:10

  本文关键词：大鼠心肌分泌ANP增加可能致胰岛素抵抗

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【摘要】：本世纪以来我国航天事业取得了骄人的成绩，在快速发展的同时也面临许多亟待解决的医学难题，在失重状态下发生的肌肉、骨骼和循环系统的变化尤为明显。中长期失重状态下骨骼肌发生萎缩，心脏的结构和功能、循环血量也会发生变化。这些变化会严重影响人类的航天活动，对航天员的健康与工作能力造成威胁。尽管对在失重状态下的心脏结构和功能变化已经做了大量的研究，但是，针对与体液调节有关的ANP的研究，国内外尚缺乏一致的结论。含有ANP的囊泡与含有GLUT4的囊泡在转运的过程中都需要SNARE蛋白家族的参与和调节。在心脏结构变化的基础上，ANP分泌的变化对葡萄糖的转运有何影响目前尚未发现相关研究报道，因此，对失重状态下心脏ANP分泌的变化和ANP对葡萄糖转运影响的研究，在航天医学领域具有一定的应用价值，对于临床相关疾病如糖尿病的防治亦具有一定的参考价值。 本实验通过尾部悬吊(SUS)4w模拟失重和腹主动脉缩窄(TAC)20w大鼠模型，观察了不同动物模型中ANP分泌的变化，相关SNARE家族蛋白表达的变化；在整体水平上胰岛素敏感性的变化，在器官水平上心脏葡萄糖摄取量的变化；在心肌细胞水平上ANP、GLUT4与相关SNARE家族蛋白的共定位情况。本研究主要结果如下： (1)尾部悬吊和腹主动脉缩窄大鼠整体胰岛素敏感性的变化 与同步对照组相比，尾部悬吊和腹主动脉缩窄模型大鼠整体的葡萄糖输注率（glucose infusion rates, GIR）均低于同步对照组，表明两个模型大鼠的胰岛素敏感性均降低。 (2)尾部悬吊与腹主动脉缩窄大鼠心脏葡萄糖摄取的变化 在尾部悬吊模型中，心脏葡萄糖标准化摄取值（SUV值）较同步对照组降低。在加用胰岛素的情况下，尾部悬吊模型（SUS+INS）心脏的SUV值亦低于同步对照组（CON+INS）。在未给予胰岛素以及给予胰岛素的两种情况下，，尾部悬吊4w的大鼠心肌摄取葡萄糖的能力均较同步对照组降低。表明尾部悬吊大鼠心肌的葡萄糖转运能力较同步对照组降低，对胰岛素的敏感性亦降低。 在腹主动脉缩窄模型中，心脏葡萄糖标准化摄取值（SUV值）较同步对照组呈显著性降低。在胰岛素刺激条件下，腹主动脉缩窄模型（TAC+INS）心脏的SUV值与同步对照组（CON+INS）相比，亦呈显著性降低。在未给予胰岛素以及给予胰岛素的两种情况下，腹主动脉缩窄20w的大鼠心肌摄取葡萄糖的能力均较同步对照组降低。也表明了腹主动脉缩窄大鼠的心肌葡萄糖转运的能力较同步对照组降低，对胰岛素的敏感性亦降低。 (3)尾部悬吊与腹主动脉缩窄大鼠心肌ANP分泌及相关SNARE家族蛋白表达的变化 与同步对照组相比，尾部悬吊模型中：心房肌ANP表达增加，心室肌呈现ANP表达；v-SNARE即VAMP-1/-2在心房肌和心室肌中表达均增加；t-SNARE中SNAP-23在心房肌中表达增加，心室肌中表达未显示明显改变；SNARE调节蛋白即Synip和Munc-18c在心房肌和心室肌中的表达均未改变。 与同步对照组相比，腹主动脉缩窄模型中：心房肌ANP表达增加，心室肌呈现ANP表达；VAMP-1/-2在心房肌和心室肌中表达均增加；SNAP-23在心房肌中表达增加，心室肌中表达未见明显改变；SNARE调节蛋白即Synip和Munc-18c在心房肌和心室肌中的表达均未改变。 (4)尾部悬吊与腹主动脉缩窄大鼠心肌细胞中ANP、GLUT4与相关SNARE家族蛋白的定位关系 在CON与SUS组大鼠左心室心肌细胞，ANP与VAMP-1/-2、ANP与Syntaxin-4之间均存在共定位关系；与CON组相比，SUS组的共定位明显增强。GLUT4与VAMP-1/-2、GLUT4与Syntaxin-4之间也均存在共定位关系；与CON组相比，SUS组的共定位减弱。CON组与SUS组之间，ANP与GLUT4均无共定位。 在CON与TAC组大鼠左心室心肌细胞，ANP与VAMP-1/-2存在共定位关系；与CON组相比，TAC组的共定位明显增强。ANP与Syntaxin-4也存在共定位关系；与CON组相比，TAC组的共定位无明显变化。GLUT4与VAMP-1/-2、GLUT4与Syntaxin-4之间均存在共定位关系；与CON组相比，TAC组的共定位减弱。CON组与TAC组之间，ANP与GLUT4均无共定位。 综上所述，尾部悬吊与腹主动脉缩窄两种大鼠模型的实验结果，均提示含ANP的囊泡与含GLUT4的囊泡在转运过程中存在竞争关系，ANP分泌的增加会使含有ANP的囊泡所“占用”的VAMP-1/-2增多，导致含GLUT4的囊泡所“占用”的VAMP-1/-2减少，从而导致葡萄糖转运效能降低，出现心肌局部的胰岛素抵抗。
【关键词】：尾部悬吊模型 腹主动脉缩窄模型 ANP GLUT4 SNARE蛋白家族 胰岛素抵抗
【学位授予单位】：第四军医大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：R852.22
【目录】：

• 缩略语表5-6
• 中文摘要6-9
• Abstract9-12
• 前言12-13
• 文献回顾13-19
• 实验一 尾部悬吊与腹主动脉缩窄大鼠心肌胰岛素敏感性的变化19-28
• 1 引言19-20
• 2 材料与方法20-22
• 2.1 实验动物20
• 2.2 悬吊模型与腹主动脉缩窄模型20
• 2.3 大鼠尾动脉血压测量20-21
• 2.4 试剂21
• 2.5 正常血糖-高胰岛素钳夹实验21-22
• 2.6 心肌葡萄糖摄取实验22
• 2.7 图像分析及数据统计22
• 3 结果22-26
• 3.1 腹主动脉缩窄大鼠血压变化22
• 3.2 尾部悬吊 4 w 组大鼠与同步对照组大鼠正常血糖-高胰岛素钳夹实验22-24
• 3.3 腹主动脉缩窄 20 w 大鼠正常血糖-高胰岛素钳夹实验24-25
• 3.4 尾部悬吊 4 w 组大鼠与同步对照组大鼠心脏葡萄糖摄取率25
• 3.5 腹主动脉缩窄 20 w 组大鼠与同步对照组大鼠心脏葡萄糖摄取率25-26
• 4 讨论26-28
• 4.1 尾部悬吊和腹主动脉缩窄大鼠的葡萄糖输注率均降低26
• 4.2 尾部悬吊和腹主动脉缩窄大鼠心脏葡萄糖摄取的变化26-28
• 实验二 心肌 ANP 与 SNARE 蛋白表达的变化28-43
• 1 引言28
• 2 材料与方法28-31
• 2.1 实验动物28-29
• 2.2 悬吊模型及腹主动脉缩窄模型29
• 2.3 抗体与试剂29
• 2.4 蛋白印迹技术29-30
• 2.5 图像分析及数据统计30-31
• 3 结果31-40
• 3.1 大鼠体重、心脏与比目鱼肌质量的变化31-32
• 3.2 尾部悬吊 4 w 大鼠心房、心室肌 ANP 与相关 SNARE 蛋白表达的变化32-36
• 3.3 腹主动脉缩窄 20 w 大鼠心房、心室肌 ANP 与相关 SNARE 蛋白表达的变化36-40
• 4 讨论40-43
• 实验三 ANP、GLUT4 与 SNARE 蛋白在心肌细胞中的分布43-56
• 1 引言43
• 2 材料与方法43-46
• 2.1 实验动物43-44
• 2.2 悬吊模型及腹主动脉缩窄模型44
• 2.3 抗体与试剂44
• 2.4 大鼠心肌细胞分离酶消化法44-45
• 2.5 细胞免疫荧光45
• 2.6 图像分析及数据统计45-46
• 3 结果46-54
• 3.1 尾部悬吊 4 w 大鼠心室肌 ANP 与相关 SNARE 蛋白的共定位情况46-47
• 3.2 尾部悬吊 4 w 大鼠心室肌 GLUT4 与相关 SNARE 蛋白的共定位情况47-49
• 3.3 尾部悬吊 4 w 大鼠 ANP 与 GLUT4 的共定位情况49-50
• 3.5 腹主动脉缩窄 20 w 大鼠心室肌 ANP 与相关 SNARE 蛋白的共定位情况50-51
• 3.6 腹主动脉缩窄 20 w 大鼠 GLUT4 与相关 SNARE 蛋白的共定位情况51-53
• 3.7 尾部悬吊 4 w 大鼠 GLUT4 与 ANP 的共定位情况53-54
• 4 讨论54-56
• 4.1 尾部悬吊 4 w 大鼠 ANP 与 GLUT4 及 SNARE 相关蛋白的定位关系54
• 4.2 腹主动脉缩窄 20 w 大鼠 ANP 与 GLUT4 及 SNARE 相关蛋白的定位关系54-56
• 小结56-57
• 参考文献57-63
• 个人简历和研究成果63-64
• 致谢64

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 高放;程九华;薛军辉;白云刚;陈名声;黄威权;黄静;武胜昔;韩海潮;张立藩;;模拟失重致大鼠弹力型大动脉血管区域特异性重塑及其重力性对抗措施[J];生理学报;2012年01期

2 许光;宋丽萍;杨敏福;杨旭;;正常心肌代谢显像~(18)氟-脱氧葡萄糖摄取状况的初步探讨[J];中国医学影像学杂志;2011年06期

3 徐彭涛;宋振;李全;张琳;王云英;余志斌;;钙蛋白酶介导模拟失重大鼠心肌肌钙蛋白抑制亚基的降解[J];生理学报;2010年05期

4 张七一,刘必宇,王云英,王旭,徐文莉;原发性高血压及胰岛素抵抗与ACE基因多态性的关系[J];首都医药;2002年08期

本文编号：1133768