本文關(guān)鍵詞： 晚期糖基化終產(chǎn)物 心肌老化 線粒體自噬 RAGE PINK1　出處：《南京醫(yī)科大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：背景:衰老的過程中,損傷隨機發(fā)生并逐漸積累,是一個無法避免的生理現(xiàn)象。當(dāng)今社會老齡人口不斷增加,年齡相關(guān)的退行性疾病如心血管疾病已然成為導(dǎo)致老年人群死亡的主要原因之一。晚期糖基化終產(chǎn)物(advanced glycation end products,AGEs),是指蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、核酸等大分子與還原糖類如葡萄糖經(jīng)過非酶糖基化反應(yīng)生成的一組異質(zhì)性大分子。機體內(nèi)AGEs的緩慢蓄積是引起衰老的主要機制之一,在多種衰老相關(guān)性疾病的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮關(guān)鍵性作用。在心血管疾病的眾多危險因素中,心肌老化是獨立效應(yīng)因子。在心肌組織中,AGEs 一方面可以修飾大分子和核酸,使細胞外基質(zhì)蛋白發(fā)生不可逆交聯(lián),在心肌間質(zhì)沉積發(fā)生纖維化從而導(dǎo)致心肌僵硬度增加;另一方面,它還可以通過與其特異性細胞表面受體(receptor for AGEs,RAGE),或通過直接作用等方式激活細胞內(nèi)部多條信號通路,促發(fā)炎癥反應(yīng)、生成活性氧類物質(zhì)、細胞自噬或凋亡等病理變化,導(dǎo)致心臟結(jié)構(gòu)和功能改變,出現(xiàn)心肌舒張功能減退。在衰老的過程中伴隨另外一個現(xiàn)象的發(fā)生:線粒體自噬,即機體靶向降解受損的或衰老的線粒體的過程。線粒體自噬系統(tǒng)的異常參與多種老化相關(guān)性疾病,諸如心血管疾病、糖尿病、阿爾茲海默癥、帕金森綜合征、亨廷頓氏癥等。有研究表明,PINK1/Parkin信號通路是哺乳類動物細胞中調(diào)節(jié)線粒體自噬的經(jīng)典途徑,參與神經(jīng)退行性疾病的發(fā)病過程。我們閱讀文獻發(fā)現(xiàn)衰老和線粒體自噬存在重疊的信號通路及調(diào)節(jié)分子,但是線粒體自噬在老化過程中扮演的具體角色尚不明確。諸多文獻表明在多種細胞中,AGEs可以激活線粒體自噬,并且抑制其特異性受體RAGE后能顯著減少自噬溶酶體的形成。但是,在AGEs誘導(dǎo)的心肌細胞老化的過程中,AGEs激活的線粒體自噬發(fā)揮怎樣的作用以及其具體分子機制如何鮮有報道。綜上所述,深入研究PINK1/Parkin介導(dǎo)的線粒體自噬對AGEs誘導(dǎo)的心肌細胞老化的影響及可能機制有重大臨床意義。目的:探討晚期糖基化終產(chǎn)物誘導(dǎo)心肌細胞線粒體自噬的機制及其在心肌細胞老化過程中的作用。方法:用AGEs干預(yù)新生乳大鼠心肌細胞后,通過β-半乳糖苷酶染色和Western blotting分別檢測β-半乳糖苷酶活性和老化相關(guān)蛋白p16的表達,通過Western blotting檢測線粒體自噬相關(guān)蛋白PINK1、Parkin、LC3和p62的表達水平。使用線粒體自噬抑制劑環(huán)孢霉素A(CsA)及PINK1小干擾RNA(siRNA)干預(yù)心肌細胞,從而研究線粒體自噬在AGEs誘導(dǎo)的心肌細胞老化中的作用。結(jié)果:與正常對照組相比,AGEs干預(yù)的心肌細胞表現(xiàn)出β-半乳糖苷酶染色陽性率明顯增高,p16蛋白表達量顯著增加。同時AGEs以劑量依賴的方式,增加了心肌細胞內(nèi)PINK1和Parkin的蛋白表達水平以及LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ的比值。而與此伴隨的是p62表達量的顯著下降。給予CsA干預(yù)以及siRNA敲降PINK1后,與AGEs干預(yù)組相比,PINK1、Parkin的表達量以及LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ的比值明顯降低,并且顯著減輕由AGEs引起的SA-β-Gal活性增強和p16水平的上調(diào)。結(jié)論:PINK1/Parkin介導(dǎo)的線粒體自噬參與了 AGEs誘導(dǎo)的心肌老化過程,減輕線粒體自噬的活性可能阻止心肌細胞的老化。
[Abstract]:Background: the process of aging, damage and random accumulation, is an inevitable physiological phenomenon in today's society. The aging population growing, age-related degenerative diseases such as cardiovascular disease has become one of the major causes of death in elderly people. Advanced glycation end products (advanced glycation end products, AGEs) that refers to the protein, lipid, nucleic acid and reducing sugars such as glucose after a group of heterogeneous formation of non enzymatic glycation reaction of large molecules in the body. The slow accumulation of AGEs is one of the main mechanisms of aging, play a key role in the development and progression of many age-related diseases. In many dangerous factor of cardiovascular disease, myocardial aging is the independent effect factor. In myocardial tissue, AGEs can modify large molecules and nucleic acid, the extracellular matrix protein occurs irreversible In the cross-linking, myocardial interstitial fibrosis deposition occurred resulting in increased myocardial stiffness; on the other hand, it can also through its specific cell surface receptors (receptor, for, AGEs, RAGE) activation of multiple signaling pathways inside the cell or by direct effect, promote the inflammatory reaction, generation of reactive oxygen species, autophagy apoptosis and pathological changes, leading to the changes of cardiac structure and function, myocardial diastolic dysfunction. Another phenomenon occurs in the process of aging: mitochondrial autophagy, the process in which the body is targeted degradation of damaged or aging mitochondria. The abnormal mitochondrial autophagy system is involved in many aging related diseases such as cardiovascular disease, diabetes,, Alzheimer's disease, Parkinson syndrome, Huntington's disease. Studies have shown that PINK1/Parkin signaling pathway is self regulating mitochondrial mammalian animal cells The classical pathway of autophagy, is involved in the pathogenesis of neurodegenerative diseases. We read the literature found that aging and mitochondrial autophagy pathway are overlapping and regulating molecules, but the specific role of mitochondrial autophagy plays in the aging process is not clear. Many literatures show that in many kinds of cells, AGEs can inhibit the activation of mitochondrial autophagy, and specific receptor RAGE can significantly reduce the formation of autophagolysosomes. However, in the process of AGEs induced myocardial cell aging, mitochondrial autophagy activation of AGEs role and the molecular mechanism of how rarely reported. In summary, a clinically significant effect of mitochondrial PINK1/Parkin mediated autophagy research on aging induced by AGEs the myocardial cells and the possible mechanism. Objective: To explore the mechanism of advanced glycation end products induce mitochondrial autophagy and its In the role of myocardial cell aging. Methods: the myocardial cells of newborn rats with AGEs after intervention by beta galactosidase staining and Western blotting were used to detect the beta galactosidase activity and aging related protein p16 expression by Western blotting detection of mitochondrial autophagy related protein PINK1, Parkin, and LC3 levels p62. The use of mitochondrial autophagy inhibitor cyclosporin A (CsA) and PINK1 small interfering RNA (siRNA) to study the intervention of myocardial cells, mitochondrial autophagy in AGEs induced myocardial cell aging in rats. Results: compared with normal control group, AGEs intervention of myocardial cells showed beta galactosidase staining the positive rate increased significantly, the expression of p16 protein increased significantly. At the same time AGEs in a dose dependent manner, increasing the intracellular PINK1 and Parkin protein expression level and ratio of LC3- II /LC3- II. With this The expression of p62 was significantly decreased the amount of intervention with CsA and siRNA. After knocking down PINK1, compared with AGEs group PINK1, the expression of Parkin and LC3- II /LC3- I ratio is significantly reduced, and significantly reduce the enhancement caused by the AGEs SA- beta -Gal activity and p16 level increased. Conclusion: mitochondrial autophagy involved in the PINK1/Parkin mediated AGEs induced myocardial aging, aging reduced mitochondrial autophagy activity may prevent myocardial cells.

【學(xué)位授予單位】：南京醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：R54

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本文編號：1443390