FABP3和MLCK3參與左心室壁跨壁異質(zhì)性調(diào)節(jié)的機制
發(fā)布時間:2018-06-29 00:28
本文選題:心外膜下層 + 心內(nèi)膜下層; 參考:《河北醫(yī)科大學》2017年碩士論文
【摘要】:目的:心臟中不同區(qū)域的心肌細胞收縮的協(xié)同性(coordinated contraction)是維持正常心臟泵血功能必不可少的因素。左心室壁的心肌細胞可按所處位置不同分為兩部分:心外膜下層(Sub-epicardium,EPI)心肌細胞和心內(nèi)膜下層(Sub-endocardium,ENDO)心肌細胞。左心室壁的去極化是從ENDO側(cè)向EPI側(cè)傳導,ENDO心肌細胞負責左心室的起始收縮,因此,相比于EPI心肌細胞,ENDO心肌細胞的收縮要對抗更大的室內(nèi)壓;而稍晚收縮的EPI心肌細胞則需要更短暫地收縮來維持左心室收縮的同步性。破壞左室收縮的同步性勢必降低左室泵血效率。從功能正常的左心室中分離的單獨ENDO心肌細胞的收縮性能要強于EPI心肌細胞,但其具體機制尚不明朗。心肌細胞的收縮能力主要受胞漿內(nèi)鈣離子濃度[1]和肌小節(jié)蛋白(sarcomeric proteins)活性的調(diào)節(jié)。最新的科研進展表明,脂肪酸結(jié)合蛋白3(Fatty-acid-binding protein 3,FABP3),能夠抑制大鼠心肌細胞的鈣釋放。FABP3在心肌組織中高表達,參與脂質(zhì)代謝,維持心臟能量供應。我們的前期數(shù)據(jù)提示左心室壁內(nèi)的FABP3蛋白表達水平存在跨壁異質(zhì)性(EPIENDO),但是FABP3是否參與調(diào)節(jié)心肌細胞收縮能力的跨壁異質(zhì)性尚不清楚。MLCK3(myosin light chain kinase 3)是心肌特異型肌球蛋白輕鏈激酶,于2008年首次被發(fā)現(xiàn)于小鼠心肌細胞內(nèi)。肌球蛋白輕鏈的磷酸化會增加心肌細胞收縮的鈣敏感性以及加快心肌細胞收縮的動力學。已有研究表明肌球蛋白輕鏈的磷酸化在左心室室壁的不同區(qū)域中存在異質(zhì)性(EPIENDO),但是MLCK3的蛋白表達水平是否存在異質(zhì)性,以及是否存在跨壁異質(zhì)性尚不清楚。綜上所述,我們提出如下假設:FABP3和MLCK3的跨壁異質(zhì)性參與左心室壁心肌細胞收縮跨壁異質(zhì)性的形成。為了驗證我們的假設,我們設計了以下實驗。方法:1實驗動物以本實驗室使用健康c57bl/6小鼠,雄性,8-10周齡。飼于spf級環(huán)境中。2westernblot檢測心肌epi和endo組織的fabp3,mlck3的蛋白表達3用ionoptix單細胞動緣檢測系統(tǒng)檢測epi和endo心肌細胞的收縮功能4通過鈣成像技術(shù)研究小鼠左室心肌細胞鈣瞬變的動力學變化。5觀察給藥fabp3條件下epi和endo細胞鈣火花的測量6統(tǒng)計學處理和相關分析數(shù)據(jù)用mean±se表示,采用spss13.0軟件進行統(tǒng)計學處理分析,檢驗以p0.05為差異有顯著性意義。結(jié)果:1驗證c57bl/6小鼠左室心肌細胞收縮能力的跨壁異質(zhì)性1.1endo心肌細胞的收縮幅度顯著高于epi心肌細胞,兩組數(shù)據(jù)的差異有統(tǒng)計學意義(p0.05)。該數(shù)據(jù)提示,epi心肌細胞的收縮能力顯著性小于endo心肌細胞。1.2對左室epi與endo心肌細胞收縮速率的比較,epi心肌細胞的最大收縮速率略小于endo心肌細胞,但兩組數(shù)據(jù)的差異無統(tǒng)計學意義。該數(shù)據(jù)提示,epi心肌細胞與endo心肌細胞的收縮速率基本一致。1.3我們測量了epi心肌細胞與endo心肌細胞的從收縮起始達到最大收縮幅度的時程(達峰時間)。epi心肌細胞的達峰時間小于endo心肌細胞,兩組數(shù)據(jù)的差異有統(tǒng)計學意義(p0.05)。該數(shù)據(jù)提示,小鼠心肌左室壁內(nèi),epi心肌細胞收縮時程短于endo心肌細胞。2檢測小鼠左室epi心肌細胞與endo心肌細胞鈣瞬變動力學變化2.1首先我們分析了鈣瞬變的幅度。fluo-4或者fura-2兩種熒光染料測量的結(jié)果均顯示,epi心肌細胞的鈣瞬變幅度顯著性的小于endo心肌細胞,兩組數(shù)據(jù)的差異有統(tǒng)計學意義(p0.05)。2.2通過對心肌細胞鈣瞬變的下降進行雙指數(shù)曲線擬合,我們分析了鈣離子濃度下降的時間常數(shù)并對epi心肌細胞與endo心肌細胞進行了比較。小鼠左室epi心肌細胞鈣離子濃度下降的時間常數(shù)(tau)顯著性的小于endo心肌細胞,兩組數(shù)據(jù)的差異有統(tǒng)計學意義(p0.05)。該數(shù)據(jù)提示,小鼠心肌左室壁epi心肌細胞肌漿網(wǎng)鈣離子泵(serca)活性大于endo心肌細胞。3fabp3對小鼠心臟左室epi心肌組織與endo心肌組織及細胞的作用。我們的前期數(shù)據(jù)提示fabp3抑制心肌細胞鈣瞬變幅度以及細胞收縮幅度。因此接下來我們檢測了小鼠左室收縮以及鈣調(diào)控異質(zhì)性是否與fabp3相關。3.1我們檢測了epi心肌組織與endo心肌組織fabp3蛋白表達水平并對兩種數(shù)據(jù)進行了比較。通過westernblot檢測出epi心肌組織fabp3的表達水平顯著性高于endo心肌組織,兩組數(shù)據(jù)的差異有統(tǒng)計學意義(p0.05)。該數(shù)據(jù)提示,小鼠左室心肌組織存在fabp3蛋白表達水平異質(zhì)性。3.2接下來我們研究了fabp3對心肌細胞鈣火花頻率的調(diào)節(jié)。fabp3灌流組中心肌細胞內(nèi)的鈣火花頻率顯著性的高于對照組,兩組數(shù)據(jù)的差異有統(tǒng)計學意義(p0.05)。該結(jié)果提示,fabp3導致了ryr2介導的鈣流失。3.3通過孵育鈣敏感熒光染料fluo-4,正常臺式液灌流,觀察鈣火花。epi心肌細胞組的鈣火花頻率顯著性的高于endo心肌細胞組,兩組數(shù)據(jù)的差異有統(tǒng)計學意義(p0.05)。該數(shù)據(jù)提示,小鼠左室epi心肌細胞舒張期肌漿網(wǎng)鈣流失情況比endo心肌細胞中嚴重。3.4接下來我們分別研究了fabp3在epi心肌細胞和endo心肌細胞中對鈣瞬變的調(diào)節(jié)作用并進行了比較。fabp3(0.5nmol/l)對于epi心肌細胞鈣瞬變幅度的抑制作用顯著性的強于其在endo心肌細胞中的作用,兩組數(shù)據(jù)的差異有統(tǒng)計學意義(p0.05)。該結(jié)果提示,epi心肌細胞鈣調(diào)控對于fabp3刺激更加敏感。4mlck3跨壁異質(zhì)性參與調(diào)節(jié)左室心肌細胞跨壁收縮梯度(transmuralcontractilegradient)4.1首先我們檢測了epi心肌組織與endo心肌組織mlck3蛋白表達水平并對兩種數(shù)據(jù)進行了比較。在小鼠左室epi心肌組織中mlck3的平均蛋白表達水平顯著性高于endo心肌組織,兩組數(shù)據(jù)的差異有統(tǒng)計學意義(p0.05)。該數(shù)據(jù)提示,小鼠左室心肌組織存在mlck3蛋白表達水平異質(zhì)性。4.2接下來我們研究了MLCK3分別在EPI心肌細胞和ENDO心肌細胞中參與收縮功能調(diào)控的程度。MLCK3的抑制劑ML-7對于EPI心肌細胞收縮幅度的抑制作用顯著性的強于其在ENDO心肌細胞中的作用,兩組數(shù)據(jù)的差異有統(tǒng)計學意義(P0.05)。該結(jié)果提示,相對于ENDO心肌細胞,EPI心肌細胞的收縮更加依賴于MLCK3活性。結(jié)論:1 EPI心肌細胞的收縮能力與收縮時程顯著小于ENDO心肌細胞。2檢測小鼠左室EPI和ENDO心肌細胞鈣相關動力學的變化(1)EPI心肌細胞的鈣瞬變幅度顯著性的小于ENDO心肌細胞。(2)小鼠心肌左室壁EPI心肌細胞肌漿網(wǎng)鈣離子泵活性大于ENDO心肌細胞。3 FABP3對小鼠左室EPI和ENDO的影響(1)小鼠左室心肌組織存在FABP3蛋白表達水平異質(zhì)性。(2)小鼠左室EPI心肌細胞舒張期肌漿網(wǎng)鈣流失情況比ENDO心肌細胞中嚴重。(3)EPI心肌細胞鈣調(diào)控對于FABP3刺激更加敏感。4 MLCK3調(diào)節(jié)左室心肌細胞跨壁收縮梯度(1)小鼠左室心肌組織存在MLCK3蛋白表達水平異質(zhì)性。(2)EPI心肌細胞的收縮更加依賴于MLCK3活性。
[Abstract]:......
【學位授予單位】:河北醫(yī)科大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2017
【分類號】:R331.3
【參考文獻】
相關期刊論文 前1條
1 ;Effects of imidapril on heterogeneity of action potential and calcium current of ventriclar myocytes in infarcted rabbits[J];Acta Pharmacologica Sinica;2004年11期
,本文編號:2080025
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