本文關(guān)鍵詞：LPS對心肌細胞骨架蛋白desmin的影響及與心功能改變的關(guān)系探討　出處：《第一軍醫(yī)大學》2007年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】： 由革蘭氏陰性菌引起的感染性休克時，細菌胞壁成分脂多糖，即LPS被認為是主要的損傷機體的因素。在以前的研究中，人們發(fā)現(xiàn)內(nèi)毒素血癥時，大量LPS的釋放可以激活體內(nèi)免疫和炎癥反應(yīng)系統(tǒng)，對機體造成廣泛的損害和影響；還可導致心肌收縮力減弱、心率減慢，嚴重的影響心臟功能。但LPS是否對心肌組織有直接的損害以及這種損害的作用機制如何，目前了解并不十分清楚。對心肌病的研究結(jié)果提示心肌細胞骨架蛋白變化對心功能有較大影響，我們推測LPS可能對心肌細胞骨架成分也會產(chǎn)生干擾和損害作用，進而造成對心功能的影響。因此本研究擬使用LPS刺激在體心肌組織和離體心肌細胞，觀察心肌組織和細胞骨架蛋白desmin的改變，以研究和探討LPS作用于心肌后產(chǎn)生的破壞作用及其可能的途徑和機制。 實驗分成兩的部分，一是采用LPS刺激在體心肌組織，并使用具有保護心肌功能藥物虎杖甙(PD)進行干預，觀察在體心肌功能和心肌組織內(nèi)desmin分布、數(shù)量的改變；二是使用LPS刺激離體心肌細胞并以PKC抑制劑calphostinC、PKC激活劑TPA和Rho激酶抑制劑Y27632加以干預，觀察離體心肌細胞內(nèi)中間纖維成分desmin的分布和數(shù)量的改變。 實驗中首先采用精制LPS(沙門氏菌屬)注射入Wistar大鼠體內(nèi)復制內(nèi)毒素(10mg／kg體重)感染模型，檢測大鼠心室內(nèi)壓的改變。結(jié)果顯示，在注射LPS后6小時LVSP(110.53±10.32)開始下降，但與對照組(128.09±16.83)、LPS+PD組(120.12±18.29)和PD組(118.58±22.11)相比無顯著差異；而dp／dt max(3546.36±438.58)與對照組(4043.96±1119.81)相比也無顯著差異。而在LPS注射入體內(nèi)7小時左右，動物心功能開始急劇下降，并陸續(xù)死亡，LPS感染大鼠7小時LVSP(48.31±11.03)與正常組(126.81±15.56)、LPS+PD組(107.60±21.83)和PD組(112.67±12.07)相比有顯著降低(p=0.022)。而dp／dt max(1089.69±403.81)與對照組(4000.36±1000.54)、LPS+PD組(3817.05±951.83)和PD組(3704.35±234.05)之間也有顯著降低(p=0.048)。而LPS處理組的各時間段LVEDP值和-dp／dt max值與對照組、LPS+PD組、PD組則均無顯著差異。以上結(jié)果提示LPS在體內(nèi)作用于心臟使心肌收縮功能減弱的程度相對于舒張功能的改變更加明顯，而LPS+PD組大鼠在10小時左右也出現(xiàn)心功能急劇下降并死亡，提示PD對LPS損傷心肌有一定的保護作用，但不能完全使心肌免受LPS破壞。 LPS除了影響心臟收縮的機制外，光鏡和電鏡的形態(tài)學檢查還發(fā)現(xiàn)，LPS處理組相對于正常組和PD組，其心肌組織有大量的斷裂溶解，肌纖維間滲血，線粒體和溶酶體大量增生，未被破壞的肌纖維則代償性的強烈收縮等現(xiàn)象。而PD組的心肌組織也有一定程度的破壞，但程度較LPS組輕。這一結(jié)果說明LPS可以破壞心肌組織，造成心肌纖維的結(jié)構(gòu)和功能都遭到破壞。 使用免疫組化方法觀察在體心肌desmin在LPS感染后的改變時，發(fā)現(xiàn)Desmin在組織細胞內(nèi)的結(jié)構(gòu)分布并無顯著變化，而灰度分析顯示desmin的量(114.56±9.58)相對于正常組(133.65±4.46)、PD處理組(132.10±3.82)和LPS+PD處理組(120.934±3.95)有明顯減弱(P＜0.01)，這提示desmin在受到LPS破壞后可能只有數(shù)量上的減少，但未被破壞的desmin仍可均勻分布于心肌細胞，這與細胞實驗部分發(fā)現(xiàn)的結(jié)果吻合，我們認為desmin數(shù)量的減少仍有可能會影響心肌細胞的結(jié)構(gòu)從而進一步影響心肌的功能。 為了探討LPS對心肌細胞是否有直接的損害作用，使用LPS對分離培養(yǎng)的單個心肌細胞進行刺激，結(jié)果發(fā)現(xiàn)LPS處理4小時后，細胞內(nèi)desmin的分布和數(shù)量與對照組、LPS+calphostinC組和LPS+Y27632組無顯著區(qū)別。而8小時后，LPS組心肌細胞內(nèi)desmin的熒光強度顯著減弱(31.33±2.23)與對照組(45.57±2.96，p=0.01)、LPS+calphostinC組(42.15±2.06，p=0.01)和LPS+Y27632組(42.40±1.57，p=0.01)相比，差別顯著。而PKC激活劑TPA則可以在4小時時使心肌細胞內(nèi)desmin熒光強度顯著減弱(33.29±1.15)，與正常組相比有顯著差異(p=0.01)。根據(jù)以上結(jié)果，我們推測LPS對心肌desmin有一定的破壞作用，但需要較長時間。而LPS造成這種破壞與心肌功能減弱的趨勢大致是相同的，desmin的破壞受損可能是心肌功能減弱、心肌纖維受損的原因之一。而LPS對desmin的破壞作用可以被PKC的抑制劑和Rho激酶抑制劑加以緩解和保護，而PKC激活劑TPA則可以復制出與LPS一樣的破壞作用，依此我們推斷LPS對心肌desmin的破壞可能有磷酸化過程的參與，而PKC和Rho激酶途徑可能是參與其中的兩條途徑。 根據(jù)以上研究我們可以得出以下結(jié)論：在整體水平上，LPS可以對動物的心功能造成損害，導致動物心肌收縮功能的下降，而對舒張功能影響相對并不顯著。在組織水平上，LPS可以導致心肌組織的明顯破壞，肌纖維之間出現(xiàn)溶解斷裂，纖維間充血嚴重，可導致收縮功能的下降。在超微結(jié)構(gòu)水平上，LPS可導致心肌組織有大量的溶解破壞，部分未被破壞的心肌纖維則代償性的強烈收縮，線粒體和溶酶體大量增生，反映了心肌細胞功能的紊亂。這也部分解釋了在LPS感染后較長時間心功能下降幅度較小的原因。在細胞水平上，，在較長時間的刺激后，LPS可以使心肌細胞內(nèi)desmin的數(shù)量減少，可能是通過溶解或是使desmin斷裂造成的，而desmin的分布則大體正常。PKC的抑制劑calphostinC和Rho激酶抑制劑Y27632可以減少LPS對desmin的破壞作用。PKC激活劑TPA這可以達到與LPS相同的對desmin效果，且時間更快，提示LPS對desmin破壞可能需經(jīng)過PKC和Rho激酶途徑。
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【學位授予單位】：第一軍醫(yī)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2007
【分類號】：R363

【參考文獻】

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1 趙清,黃海瀟,金春華;虎杖甙對內(nèi)毒素性心肌細胞損傷的防治作用[J];第一軍醫(yī)大學學報;2003年04期

2 金春華,劉杰,黃緒亮,趙克森;虎杖苷對心肌細胞收縮性的影響[J];中國藥理學通報;2000年04期

3 金春華,趙克森,劉杰,黃緒亮;虎杖甙對心肌細胞鈣的調(diào)節(jié)作用[J];中國病理生理雜志;2001年02期

4 張曼,金麗娟,金春華;白藜蘆醇甙對大鼠內(nèi)毒素休克的影響[J];中國病理生理雜志;1997年03期

本文編號：1348311