發(fā)布時(shí)間：2017-03-25 19:12

  本文關(guān)鍵詞：低氧預(yù)處理誘導(dǎo)的HIF-1α可促進(jìn)缺血再灌注損傷肝臟糖代謝并保護(hù)線粒體的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：背景和意義在肝移植手術(shù)過(guò)程中,從供肝的切取、修整、直到移植肝臟血液再通,肝臟勢(shì)必會(huì)經(jīng)歷一系列的缺血再灌注損傷。學(xué)者們先前的研究提示,低氧預(yù)處理可給予大腦組織保護(hù)。隨后的研究也顯示這一內(nèi)源性保護(hù)機(jī)制同樣出現(xiàn)在肝臟和腎臟組織中。在腫瘤細(xì)胞中,低氧誘導(dǎo)因子-1α在低氧條件下起了非常重要的作用,低氧誘導(dǎo)因子-1α是重要的轉(zhuǎn)錄因子來(lái)介導(dǎo)細(xì)胞低氧反應(yīng)。為了減少在需氧代謝中活性氧對(duì)細(xì)胞DNA的損傷,由低氧誘導(dǎo)因子-1α調(diào)整介導(dǎo)的糖酵解轉(zhuǎn)錄可使腫瘤細(xì)胞適應(yīng)低氧環(huán)境。學(xué)者們先前的研究發(fā)現(xiàn)低氧誘導(dǎo)因子-1α可以減輕大鼠肝移植模型中的缺血再灌注損傷的發(fā)生。研究顯示低氧預(yù)處理可充分激活B淋巴細(xì)胞-2(Bcl-2)信號(hào)通路,從而上調(diào)Bcl-2蛋白,Bcl-2蛋白作為一種可以抑制凋亡的調(diào)節(jié)因子,通過(guò)調(diào)整線粒體的結(jié)構(gòu)來(lái)調(diào)節(jié)凋亡的發(fā)生。其他的研究發(fā)現(xiàn)：低氧誘導(dǎo)因子-1α作為一個(gè)主要的轉(zhuǎn)錄因子,調(diào)節(jié)糖酵解和腫瘤細(xì)胞的糖代謝。低氧誘導(dǎo)因子-1α對(duì)糖代謝相關(guān)酶以及腫瘤細(xì)胞在有氧和低氧環(huán)境下的乳酸化合成也有影響。己糖激酶(HK)通過(guò)產(chǎn)生果糖-6-磷酸來(lái)影響葡萄糖的變化,其可在糖酵解過(guò)程中,通過(guò)磷酸戊糖途徑進(jìn)入糖酵解來(lái)產(chǎn)生能量(PPP),期間產(chǎn)生的NADPH和合成的中間體轉(zhuǎn)換為糖原進(jìn)行儲(chǔ)存,而HK-2在促進(jìn)合成代謝途徑方面起關(guān)鍵得作用,且在癌癥中高表達(dá)。本實(shí)驗(yàn),我們通過(guò)低氧預(yù)處理來(lái)促進(jìn)大鼠肝臟組織低氧誘導(dǎo)因子-1a的表達(dá),并且檢測(cè)糖代謝的變化,同時(shí)檢測(cè)NF-κB和細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶(ErK)通路.意在表明低氧誘導(dǎo)因子-1α通過(guò)促進(jìn)己糖激酶2(HK-2)和葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白1(Glut-1)表達(dá)從而減輕肝臟炎癥及原位肝移植后的缺血再灌注損傷。第一部分低氧預(yù)適應(yīng)處理對(duì)肝移植大鼠肝細(xì)胞HIF-1α表達(dá)的影響目的本實(shí)驗(yàn)對(duì)大鼠行低氧預(yù)適應(yīng)(Hypoxia preconditioning HP)處理,隨后進(jìn)行自體原位肝移植,探討低氧預(yù)適應(yīng)肝移植大鼠術(shù)后低氧誘導(dǎo)因子-1α(Hypoxia-inducible Factor-1α, HIF-1α)表達(dá)情況。方法1.清潔近交系Sprague Dawley純系雌性大鼠被隨機(jī)分為3組：低氧預(yù)處理自體原位肝移植組(HP組n=36)：供體術(shù)前行低氧預(yù)處理(氮氧混合氣體,流量5 L/min,含8%氧氣,共處理90分鐘),8小時(shí)后行大鼠自體肝移植；大鼠自體肝移植組(AT組n=36)：大鼠行自體原位肝移植；正常大鼠對(duì)照組(Ctrl組n=16)。2.各組大鼠切取肝中葉,用RT-PCR技術(shù)檢測(cè)肝臟組織HIF-1α mRNA表達(dá)的變化結(jié)果,Western blot檢測(cè)HIF-1α蛋白表達(dá)變化結(jié)果。結(jié)果1. HIF-1α mRNA表達(dá)結(jié)果：為了檢驗(yàn)低氧欲處理是否可以增加大鼠肝臟組織低氧誘導(dǎo)因子-1α的表達(dá),大鼠在低氧環(huán)境中接受90分鐘低氧預(yù)處理。治療后12小時(shí),肝組織中低氧誘導(dǎo)因子-1α顯著增加(HP vs. Ctrl, P 0.001)。相比于對(duì)照組,在術(shù)后12小時(shí),肝組織中低氧誘導(dǎo)因子-1α的表達(dá)仍持續(xù)增高(HP vs. AT, P 0.001).同時(shí),在AT組,我們觀測(cè)到低氧誘導(dǎo)因子-1α也會(huì)增高,只是其增高水平不及HP組(ATvs. Ctrl, P= 0.0597).2. HIF-1α蛋白表達(dá)結(jié)果：在蛋白水平,術(shù)后24小時(shí)HP組HIF-1α在肝組織的表達(dá)較AT組和Ctrl組高。結(jié)論經(jīng)過(guò)低氧預(yù)適應(yīng)處理大鼠自體肝移植術(shù)后,大鼠肝臟組織HIF-1α mRNA和HIF-1α蛋白表達(dá)均增多。第二部分低氧誘導(dǎo)因子-1α促進(jìn)缺血再灌注肝臟糖代謝保護(hù)線粒體的研究目的該實(shí)驗(yàn)隊(duì)大鼠自體原位肝移植模型上進(jìn)行,檢測(cè)到低氧預(yù)處理大鼠HIF-1α mRNA和HIF-1α蛋白表達(dá)增多這一結(jié)論基礎(chǔ)上。從而繼續(xù)探討低氧預(yù)處理是否對(duì)缺血再灌注肝臟糖代謝有影響及肝細(xì)胞線粒體是否有保護(hù)作用。方法1.清潔近交系Sprague Dawley純系雌性大鼠被隨機(jī)分為3組：低氧預(yù)處理自體原位肝移植組(HP組n=36)：供體術(shù)前行低氧預(yù)處理(氮氧混合氣體,流量5 L /min,含8%氧氣,共處理90分鐘),8小時(shí)后行大鼠自體肝移植；大鼠自體肝移植組(AT組n=36)：大鼠行自體原位肝移植；正常大鼠對(duì)照組(Ctrl組n=16)。2.自體肝移植大鼠術(shù)后不同時(shí)間段指標(biāo)及形態(tài)學(xué)變化的比較。術(shù)后三組大鼠分別切取肝右葉,通過(guò)顯微鏡、電鏡觀察三組肝細(xì)胞組織學(xué)改變及肝細(xì)胞線粒體損傷情況；抽取尾靜脈血檢測(cè)肝功能指標(biāo)變化,檢測(cè)血清中的腫瘤壞死因子-a(TNF-a)和白介素6 (IL-6); RT-PCR技術(shù)檢測(cè)肝臟組織葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白-1(Glut-1)mRNA、己糖激酶-2 (Hexoki nase-2 HK-2) mRNA、乳酸脫氫酶(Lactate dehydrogenase LDH)及丙酮酸脫氫酶激酶(PDK-1)表達(dá)的變化情況。結(jié)果1.低氧預(yù)處理促使NF-kB和ErK的表達(dá)自體原位肝移植術(shù)后,我們觀察到術(shù)后24小時(shí),HP組在大鼠肝組織中,NF-kB (HP vs. AT, P= 0.0078)磷酸化和ErK(HP vs. AT, P= 0.0044)磷酸化均較AT組顯著增加。2.低氧預(yù)處理后,隨著低氧誘導(dǎo)因子的表達(dá),肝細(xì)胞中糖代謝隨之增加在我們的實(shí)驗(yàn)中,我們觀察到術(shù)后肝組織中Glut-1 mRNA水平增高(HP vs. AT,12h and 24h, P 0.001)。 HK-2 mRNA水平也增高(HP vs.AT,24h,P= 0.004)。術(shù)后24小時(shí)乳酸脫氫酶(LDH) mRNA水平顯著增高(HP vs. AT,24 h,P= 0.003;48 h,P=0.031.)。HP組術(shù)后丙酮酸脫氫酶激酶(PDK-I)術(shù)后顯著增高(HPvs.AT, 24 h,P:0.007；48 h,P=0.001).術(shù)后24小時(shí)HP組肝組織裂解液Glut.1表達(dá)明顯高于AT組(HP vs.AT,P=0.0476),HK-2的表達(dá)也明顯增高(HP vs.AT,P=0.0373)。3.低氧預(yù)處理保護(hù)肝臟、減輕肝臟缺血再灌注損傷我們通過(guò)透射電鏡觀察肝細(xì)胞線粒體形態(tài)學(xué)變化(46000X)。HP組較AT線粒體形態(tài)上更少腫脹。電鏡下,我們可以看到嵴斷裂,但仍有少部分排列尚好。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)構(gòu)尚存。而AT組,線粒體顯現(xiàn)出不同大小,有些甚至明顯松解,發(fā)生空泡變性,可見嵴的減少,因被不同程度的破壞或者消失。我們觀察線粒體復(fù)合體,發(fā)現(xiàn)在AT組復(fù)合體1由于被破壞而低表達(dá)；HP組和對(duì)照組相比,復(fù)合體1沒有明顯變化。通過(guò)TUNEL分析我們發(fā)現(xiàn)AT組在術(shù)后12小時(shí)肝臟組織發(fā)現(xiàn)更多的凋亡。在肝細(xì)胞裂解液中,術(shù)后12小時(shí)Caspase-3AT組明顯高于HP組(HPvs.AT,P=0.0119),同樣PARP在AT組也明顯增高(HP vs.AT,P=0.0134).4.大鼠模型中肝臟功能及炎癥的變化為了證實(shí)缺氧欲處理是否可保護(hù)肝臟免受缺血再灌注損傷,我們檢測(cè)了大鼠血清中ALT和AST.HP組血清中ALT和AST輕度升高,AT組,ALT和AST升高明顯,兩組比較,具有顯著性差異(ALT:HP vs.AT,6 h,P:O.003；12 h,P=0.001； AST:HPvs.AT,12 h,P=0.002；24 h,P=0.006).我們檢測(cè)血清中的腫瘤壞死因子-α(TNF-α)和白介素-6(IL-6),發(fā)現(xiàn)HP組由于更低的腫瘤壞死因子-α[(TNF-α)和白介素-6(IL-6)表達(dá)而表現(xiàn)出更輕的炎癥反應(yīng)(TNF-α:HP vs.At 48 h,P= 0.0008；IL-6:HP vs.AT.48 h,P=0.0213)；同樣通過(guò)PT.PCR檢測(cè)從mRNA水平證實(shí)HP組術(shù)后48小時(shí)腫瘤壞死因子-α(TNF-α)和白介素-6(IL-6)明顯低于AT組(TNF-0[:HP vs.AT,48 h,P:0.005；IL-6:HP vs.AT,48 h,P=0.016).結(jié)論經(jīng)歷低氧預(yù)適應(yīng)處理大鼠行自體肝移植術(shù)后,HIF-1α的表達(dá)可保護(hù)移植肝細(xì)胞組織形態(tài),促進(jìn)肝細(xì)胞糖代謝,保護(hù)肝細(xì)胞線粒體功能。
【關(guān)鍵詞】：低氧誘導(dǎo)因子-1α 低氧預(yù)處理 肝臟移植 HIF-1α NF-κB ErK Glut-1 HK-2
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：R657.3
【目錄】：

• 中文摘要6-12
• 英文摘要12-19
• 符號(hào)說(shuō)明19-20
• 綜述20-26
• 參考文獻(xiàn)24-26
• 第一部分26-43
• 前言26-28
• 材料與方法28-34
• 結(jié)果34-35
• 討論35-37
• 結(jié)論37-38
• 附圖表38-41
• 參考文獻(xiàn)41-43
• 第二部分43-75
• 前言43-45
• 材料與方法45-51
• 結(jié)果51-53
• 討論53-55
• 結(jié)論55-56
• 附圖表56-73
• 參考文獻(xiàn)73-75
• 致謝75-76
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄76-77
• 學(xué)位論文評(píng)閱及答辯情況表77-78
• 英文論文178-87
• 英文論文287-103
• 英文論文3103-111

【共引文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

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本文編號(hào)：267649