本文選題：心磷脂 + 心磷脂乙酰轉(zhuǎn)移酶　； 參考：《中南大學(xué)》2012年博士論文

【摘要】：氧化應(yīng)激和線粒體的受損是引起心肌功能不全和心衰的重要原因,但其機(jī)制仍未被完全研究和闡述清楚。心磷脂(CL)是參與氧化磷酸化和維持心臟功能所需的一種線粒體的磷脂,其支鏈結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度的改變,�；伙柡投鹊漠惓：椭|(zhì)過氧化程度的增加與心功能障礙有關(guān)。心磷脂乙酰轉(zhuǎn)移酶(ALCAT1)是一種的重要的CL�；D(zhuǎn)移酶,它對(duì)CL的支鏈結(jié)構(gòu)有重構(gòu)性的修飾作用,由于ALCAT1對(duì)CL的病理重構(gòu)是很多心臟病的普遍現(xiàn)象,而且ALCAT1本身可被氧化應(yīng)激和年齡相關(guān)的代謝性疾病所誘導(dǎo)而表達(dá)上調(diào),因此我們研究在心肌肥厚疾病中,ALCAT1對(duì)心臟病理發(fā)展的可能作用和影響機(jī)制。在小鼠模型中,考察ALCAT1的敲缺對(duì)T4引起的心肌肥厚程度,心肌功能受損的程度,心室纖維化的程度,線粒體的損傷,和PINK1相關(guān)的線粒體自噬程度的影響。在H9C2細(xì)胞株中,我們考察ALCAT1高表達(dá)對(duì)氧化應(yīng)激和脂質(zhì)過氧化水平,mtDNA的拷貝數(shù),細(xì)胞骨架蛋白的重構(gòu)和細(xì)胞形態(tài)的影響。在MEF細(xì)胞上,考察ALCAT1的敲除對(duì)氧化應(yīng)激引起的線粒體損傷和碎片化程度的影響。整個(gè)研究結(jié)果,確定了具有對(duì)CL重構(gòu)作用的ALCAT1在心肌肥厚和心臟功能不全的病理進(jìn)程中有重要的介導(dǎo)作用,其機(jī)制與氧化應(yīng)激,線粒體的氧化損傷,自噬體系的調(diào)控等有關(guān),整個(gè)研究結(jié)果表明了ALCAT1在心臟病源學(xué)研究中的意義。 本課題主要研究結(jié)果如下： 1. ALCTA1的敲除減輕了甲狀腺激素誘導(dǎo)的小鼠心肌肥厚的表型,包括小鼠的心臟和體重比值,左心室厚度和心肌功能,心肌細(xì)胞的容積,心室纖維化程度,心肌細(xì)胞肥厚和纖維化的標(biāo)志物mRNA水平,和組織脂質(zhì)過氧化程度。 2.從蛋白水平確證了ALCTA1在小鼠心肌肥厚的病理組織中表達(dá)上調(diào)。 3. ALCTA1的敲除減輕了甲狀腺激素誘導(dǎo)后的心肌組織中的線粒體損傷程度。 4. ALCTA1的敲除增加了PINK1和P62在小鼠心肌中的表達(dá)水平 5. ALCTA1的敲除不會(huì)影響短期甲狀腺激素處理對(duì)心肌中Akt通路的激活程度,但會(huì)在一定程度上減輕或逆轉(zhuǎn)長(zhǎng)期甲狀腺激素處理對(duì)心肌組織中Akt通路的抑制程度。 6.構(gòu)建和篩選出穩(wěn)定高表達(dá)Vector和ALCTA1的H9C2細(xì)胞株。 7.在H9C2細(xì)胞株上,ALCTA1的高表達(dá)增加了細(xì)胞的容積和增殖速度,阻斷了細(xì)胞分化能力。 8. ALCTA1的高表達(dá)增加了H9C2線粒體氧自由基的產(chǎn)生速度,以及氧化應(yīng)激誘導(dǎo)的脂質(zhì)過氧化程度和mtDNA的氧化缺失。 9. ALCTA1的過表達(dá)和敲除改變了骨架蛋白在H9C2和MEF細(xì)胞內(nèi)的分布。 10.ALCTA1介導(dǎo)了H9C2和MEF細(xì)胞中的線粒體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)在碎片化和連續(xù)管狀結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換,ALCTA1的敲除可以減輕氧化應(yīng)激引起的線粒體碎片化程度。 11.ALCTA1的高表達(dá)減少了VDAC在H9C2中的表達(dá),ALCTA1的敲除增加了VDAC在MEF的表達(dá)。 12.ALCTA1的敲除減緩了MEF的細(xì)胞衰老進(jìn)程。 13.ALCTA1引起的氧化應(yīng)激誘導(dǎo)了H9C2的胰島素信號(hào)抵抗。 14.ALCTA1的高表達(dá)阻斷了甲狀腺激素對(duì)Akt通路的磷酸化激活。 總之,本課題在甲亢誘導(dǎo)的心肌肥厚模型中,考察ALCAT1的敲除對(duì)心肌肥厚表型的影響,從分子機(jī)制和信號(hào)傳導(dǎo)通路的調(diào)控等方面進(jìn)行機(jī)制的探討。在H9C2和MEF細(xì)胞水平上研究ALCAT1對(duì)細(xì)胞形態(tài),增殖,分化能力,氧自由基產(chǎn)生,以及氧化應(yīng)激誘導(dǎo)的脂質(zhì)過氧化度和線粒體缺失,線粒體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和自噬,骨架蛋白重構(gòu)和胰島素信號(hào)通路的影響。我們首次發(fā)現(xiàn)ALCAT1在甲狀腺激素誘導(dǎo)的心肌肥厚病理進(jìn)程中的調(diào)控作用,并發(fā)現(xiàn)其機(jī)制跟氧化應(yīng)激,線粒體的融合和分裂,線粒體氧化損傷和自噬體系,以及病理狀態(tài)下Akt信號(hào)通路的上調(diào)有關(guān)。研究結(jié)果為其它心臟疾病的分子病理機(jī)制研究提供了新思路,為臨床的心肌肥厚和心衰等疾病的藥物治療提供了新的靶標(biāo)。
[Abstract]:Oxidative stress and damage to mitochondria are important causes of myocardial dysfunction and heart failure, but their mechanisms are still not fully studied and elaborated. Cardiolipin (CL) is a mitochondrial phospholipid required to participate in oxidative phosphorylation and maintenance of heart function, changes in the length of its branched chain structure, abnormality of acyl unsaturation, and lipid peroxy. The increase is associated with cardiac dysfunction. Cardiolipin acetyltransferase (ALCAT1) is an important CL acyl transferase, which has a reconstructive modification to the branched structure of CL. Because ALCAT1's pathological remodeling of CL is a common phenomenon in many heart diseases, and ALCAT1 itself can be oxidative stress and metabolic disease related to age. We study the possible role and mechanism of ALCAT1 in cardiac histopathological development in cardiac hypertrophy. In the mouse model, we examine the degree of myocardial hypertrophy caused by ALCAT1's knockout, the extent of myocardial dysfunction, the degree of ventricular fibrosis, the damage of the mitochondria, and the lines associated with the PINK1. The effect of autophagy. In the H9C2 cell strain, we examined the effect of ALCAT1 high expression on oxidative stress and lipid peroxidation, the number of copies of mtDNA, the remodeling of cytoskeleton protein and the effect of cell morphology. On MEF cells, the effects of ALCAT1 knockout on the damage and fragmentation of linear particles caused by oxidative stress were investigated. As a result, the role of ALCAT1 in the pathological process of cardiac hypertrophy and cardiac dysfunction was identified, and the mechanism was related to oxidative stress, oxidative damage of mitochondria, and regulation of autophagy. The whole research results showed the significance of ALCAT1 in the study of cardiac pathogeny.
The main results of this study are as follows:
1. ALCTA1 knockout alleviates the phenotype of thyroid hormone induced cardiac hypertrophy in mice, including the heart and weight ratio of mice, left ventricular thickness and myocardial function, myocardial cell volume, ventricular fibrosis, myocardial cell hypertrophy and fibrosis markers mRNA level, and tissue lipid peroxidation.
2. protein level confirmed that ALCTA1 was upregulated in the histopathological tissue of mouse cardiac hypertrophy.
3. ALCTA1 knockout alleviated mitochondrial damage in thyroid tissue induced by thyroid hormone.
The knockout of 4. ALCTA1 increased the expression level of PINK1 and P62 in mouse myocardium.
5. ALCTA1 knockout does not affect the activation of the short-term thyroid hormone treatment on the Akt pathway in the myocardium, but to a certain extent alleviates or reverses the inhibition of the long-term thyroid hormone treatment on the Akt pathway in the myocardium.
6. to construct and screen H9C2 cell lines with stable expression of Vector and ALCTA1.
7. on the H9C2 cell line, the high expression of ALCTA1 increased cell volume and proliferation rate, and blocked cell differentiation ability.
The high expression of 8. ALCTA1 increased the production rate of H9C2 mitochondrial oxygen free radicals, as well as the degree of oxidative stress induced lipid peroxidation and the oxidative depletion of mtDNA.
Overexpression and knockout of 9. ALCTA1 changed the distribution of skeleton proteins in H9C2 and MEF cells.
10.ALCTA1 mediated transformation of mitochondrial network structure in H9C2 and MEF cells in fragmentation and continuous tubular structure. ALCTA1 knockout can reduce the degree of mitochondrial fragmentation caused by oxidative stress.
The high expression of 11.ALCTA1 reduced the expression of VDAC in H9C2, and the knockout of ALCTA1 increased the expression of VDAC in MEF.
Knockout of 12.ALCTA1 slowed down the aging process of MEF cells.
Oxidative stress induced by 13.ALCTA1 induces insulin resistance in H9C2.
The high expression of 14.ALCTA1 blocked the phosphorylation of Akt pathway by thyroid hormone.
In conclusion, in the hyperthyroidism induced myocardial hypertrophy model, the effect of ALCAT1 knockout on the myocardial hypertrophy phenotype was investigated, the mechanism of molecular mechanism and the regulation of signal transduction pathway were investigated. The morphology, proliferation, differentiation, oxygen free radical production and oxidative stress of ALCAT1 were studied at the level of H9C2 and MEF cells. Induced lipid peroxidation and mitochondrial deletion, mitochondrial network structure and autophagy, cytoskeleton remodeling and insulin signaling pathways. We first discovered the regulatory role of ALCAT1 in the pathological process of thyroid hormone induced cardiac hypertrophy, and found its mechanism with oxygen stress, mitochondrial fusion and division, mitochondrial oxygen. The damage and autophagy system, as well as the up regulation of the Akt signaling pathway in the pathological state, provide new ideas for the molecular pathological mechanism of other heart diseases, and provide a new target for the clinical drug therapy of cardiac hypertrophy and heart failure.
【學(xué)位授予單位】：中南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：R363

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2048931