本文關(guān)鍵詞：鐵過載-2型糖尿病大鼠組織中蛋白質(zhì)硝化的研究　出處：《華中科技大學(xué)》2012年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和生活方式的改變，糖尿病已逐漸成為21世紀(jì)危害人類健康的重大疾病之一。近些年，越來越多的證據(jù)表明鐵在2型糖尿病的發(fā)病機(jī)理中起到一定的作用，但確切機(jī)制還不清楚。由活性氧和活性氮所引起的蛋白質(zhì)翻譯后修飾在很多生理病理過程中起到了很重要的作用。病理條件下，活性氧與活性氮大量產(chǎn)生，引起蛋白質(zhì)氧化與酪氨酸硝化，并對蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能產(chǎn)生重要的影響，，進(jìn)而與許多疾病的發(fā)生發(fā)展緊密聯(lián)系。鐵作為強促氧化劑，在催化細(xì)胞反應(yīng)的過程中能產(chǎn)生活性氧，增加氧化應(yīng)激，可能因此而提高2型糖尿病的患病機(jī)率。然而除了活性氧，鐵也能促進(jìn)活性氮的形成，催化活性氮與蛋白質(zhì)之間的反應(yīng)，引起蛋白質(zhì)酪氨酸硝化。因此蛋白質(zhì)酪氨酸硝化可能在鐵促進(jìn)糖尿病的機(jī)理中起到了一定的作用。本文在動物水平和生化水平上，從鐵對糖尿病機(jī)體產(chǎn)生的影響，以及鐵對與糖尿病中具有重要功能的蛋白質(zhì)的氧化和硝化作用進(jìn)行研究，來闡明鐵與2型糖尿病之間的關(guān)系。從酪氨酸硝化的角度來揭示鐵在促進(jìn)糖尿病及其并發(fā)癥中所起到的作用。主要內(nèi)容包括以下幾個方面： （1）鐵過載對2型糖尿病機(jī)體的影響 采用腹膜內(nèi)注射右旋糖苷鐵（300mg Fe/kg）和高脂飲食結(jié)合小劑量鏈脲霉素（35mg/kg）的方法建立鐵過載-2型糖尿病大鼠模型，通過測定一些基本生化指標(biāo)來驗證模型的有效性。在此模型基礎(chǔ)上，通過生長曲線、組織器官與體重的比例，肝中鈣元素的含量，初步探討了鐵過載對糖尿病機(jī)體所產(chǎn)生的影響。實驗結(jié)果顯示，右旋糖苷鐵的注射造成過量的鐵沉積在肝臟、心臟組織的實質(zhì)細(xì)胞中，并導(dǎo)致了大鼠血清鐵和血清轉(zhuǎn)鐵蛋白飽和度的顯著增加。高脂飲食結(jié)合小劑量鏈脲霉素建立2型糖尿病大鼠模型的方法使得大鼠血糖水平較正常組明顯增高，而鐵的供給并沒有影響血糖的濃度。鐵過載引起2型糖尿病大鼠生長緩慢、組織肥大，導(dǎo)致肝體比、心體比、腎體比和脾體比的顯著增加。并擾亂鈣的代謝，引起肝臟中鈣的過載。實驗結(jié)果初步表明，鐵過載能夠增加糖尿病對機(jī)體的不良影響。 （2）鐵誘導(dǎo)的氧化、硝化損傷在糖尿病大鼠肝功能障礙中的作用 探討了鐵誘導(dǎo)的氧化、硝化應(yīng)激在糖尿病大鼠引起的肝功能障礙中的作用，并選取肝臟中與糖代謝相關(guān)的葡萄糖激酶作為靶蛋白，利用免疫沉淀和蛋白質(zhì)印跡技術(shù)，研究了不同組別大鼠葡萄糖激酶氧化和硝化的作用，及它們對葡萄糖激酶活性的影響。并采用高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)鑒定了肝臟中葡萄糖激酶的硝化位點。實驗結(jié)果表明，鐵過載促進(jìn)了糖尿病情況下肝臟中蛋白質(zhì)羰基化和硝化、誘導(dǎo)型一氧化氮合酶（iNOS）以及一氧化氮代謝水平的增加。并增加脂質(zhì)過氧化的程度，擾亂了機(jī)體的抗氧化系統(tǒng)（超氧化物歧化酶活力增加，谷胱甘肽過氧化物酶活性降低），提高了血清中谷草轉(zhuǎn)氨酶（AST）和谷丙轉(zhuǎn)氨酶（ALT）的含量，引起了組織水腫、脂肪病變以及炎癥的產(chǎn)生，加重了糖尿病情況下的肝功能障礙。同時，鐵過載導(dǎo)致了糖尿病大鼠肝臟中葡萄糖激酶的氧化和硝化水平的增加，及其表達(dá)和活性的降低。并且，鑒定了肝臟中葡萄糖激酶的硝化位點，發(fā)現(xiàn)鐵過載促進(jìn)了糖尿病大鼠肝臟葡萄糖激酶硝化位點的增加（糖尿�。篢yr-413，Tyr-289；鐵過載糖尿�。篢yr-413，Tyr-289和Tyr-61）。并發(fā)現(xiàn)隨著硝化位點的增加，GK的硝化程度隨之加強，與疾病嚴(yán)重程度正相關(guān)。 （3）鐵在肌質(zhì)網(wǎng)Ca~(2+)-ATP酶氧化和硝化中的作用 選取心臟為靶器官，并以肌質(zhì)網(wǎng)Ca~(2+)-ATP酶（SERCA2a）為研究對象，利用免疫沉淀和蛋白質(zhì)印跡技術(shù)，檢測鐵對糖尿病大鼠心肌SERCA2a的氧化和硝化作用，探討蛋白質(zhì)氧化和酪氨酸硝化對SERCA2a功能的影響。并結(jié)合體外化學(xué)體系，進(jìn)一步驗證鐵在其中所起的作用。實驗結(jié)果表明，鐵促進(jìn)了糖尿病大鼠心臟中蛋白質(zhì)的羰基化反應(yīng)，誘導(dǎo)了iNOS的產(chǎn)生和蛋白質(zhì)酪氨酸硝化程度的增加。并因此擾亂了心臟中鈣離子的穩(wěn)態(tài)，促進(jìn)糖尿病大鼠心臟的Ca~(2+)濃度的顯著增加。鐵過載降低了糖尿病大鼠心肌SERCA2a表達(dá)和活性的同時，也促進(jìn)了SERCA2a自身的氧化、硝化反應(yīng)。在化學(xué)體系中，鐵的加入（Fe3+，hemin）顯著的促進(jìn)了SIN-1導(dǎo)致的SERCA2a表達(dá)和活性的降低，以及氧化、硝化程度的增加。此外，還證明了酪氨酸硝化對SERCA2a功能的影響比半胱氨酸氧化的要顯著。
[Abstract]:Abstract : With the development of the economy and the change of lifestyle , diabetes has become one of the major diseases endangering human health in the 21st century . In recent years , there is increasing evidence that iron plays an important role in the pathogenesis of type 2 diabetes . ( 1 ) Effect of Iron Overload on Type 2 Diabetes Mellitus Iron overload - type 2 diabetic rats were established by intraperitoneal injection of dextran ( 300 mg Fe / kg ) and high fat diet combined with low dose chain urea ( 35 mg / kg ) . ( 2 ) Role of iron - induced oxidation and nitrification injury in the liver function disorder of diabetic rats The effects of iron overload on glucose kinase oxidation and nitrification in the liver of diabetic rats were investigated . The results showed that iron overload promoted the oxidation and nitration of glucokinase in liver , increased the level of nitric oxide metabolism and increased the expression and activity of glucose kinase in the liver . As the nitrification site increased , the nitrification degree of GK increased with the severity of disease . ( 3 ) Role of iron in the oxidation and nitration of Ca ~ ( 2 + ) - ATPase in sarcoplasmic reticulum The effect of iron on SERCA2a in diabetic rats was investigated . The results showed that iron promoted the oxidative and nitration of SERCA2a in diabetic rats . The results showed that iron promoted the expression and activity of SERCA2a in diabetic rats .

【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：R587.1;R-332

【參考文獻(xiàn)】

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1 文鏡,張春華,董雨,郭豫;蛋白質(zhì)羰基含量與蛋白質(zhì)氧化損傷[J];食品科學(xué);2003年10期

本文編號：1392550