【摘要】： 在高原環(huán)境下,機(jī)體缺氧可引發(fā)以右心室肥大為主的心肌組織結(jié)構(gòu)改變,最終發(fā)展為高原心臟病。高原心臟病是高原地區(qū)的多發(fā)病,而我國(guó)是世界上高原地域最遼闊、居住人口最多的國(guó)家,因此關(guān)于高原心臟病發(fā)生機(jī)制和防治的研究在我國(guó)具有特別重要的戰(zhàn)略和經(jīng)濟(jì)意義。 目前認(rèn)為心肌重塑是心肌在損傷因素作用下,心功能由代償發(fā)展為失代償?shù)慕Y(jié)構(gòu)基礎(chǔ),而心肌纖維化是此過程中的重要環(huán)節(jié);近年來的研究表明機(jī)體缺氧也可引發(fā)心肌纖維化,但是缺氧引發(fā)心肌纖維化的機(jī)制國(guó)內(nèi)外尚未見系統(tǒng)和深入的研究。組織纖維化的細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)是成纖維細(xì)胞激活導(dǎo)致間質(zhì)中以膠原蛋白為主的細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)蛋白過度沉積,已有較多的研究結(jié)果顯示缺氧可促進(jìn)不同類型的成纖維細(xì)胞向纖維增生的細(xì)胞表型轉(zhuǎn)換,表現(xiàn)為膠原蛋白mRNA的表達(dá)和蛋白合成增加,細(xì)胞出現(xiàn)肌成纖維細(xì)胞表型,因此缺氧是組織纖維增生的一個(gè)重要刺激因素。由此可以推測(cè),缺氧對(duì)心臟成纖維細(xì)胞(CFs)的功能調(diào)控可能是導(dǎo)致缺氧性心肌纖維化的重要機(jī)制。 應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)的是在組織纖維增生過程中,ECM蛋白的變化可通過整合素的介導(dǎo)調(diào)控細(xì)胞的功能,這種反饋調(diào)節(jié)作用是進(jìn)一步影響ECM蛋白代謝的重要因素。對(duì)于CFs,一方面它是心肌ECM蛋白代謝調(diào)控的中心環(huán)節(jié);另一方面,ECM蛋白的變化又可以反饋調(diào)控CFs的生長(zhǎng)和功能,所以CFs與ECM蛋白的交互作用是影響原有的“細(xì)胞-ECM”穩(wěn)態(tài)的關(guān)鍵所在,也是決定心肌重塑進(jìn)行性發(fā)展的重要機(jī)制。因此我們認(rèn)為,機(jī)體缺氧時(shí),缺氧所引發(fā)的CFs功能調(diào)節(jié)是導(dǎo)致心肌纖維化的一個(gè)重要途徑,而由整合素介導(dǎo)的“CFs-ECM”相互作用是缺氧調(diào)控CFs功能的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié),從而在高原心臟病的發(fā)生發(fā)展過程中具有重要的調(diào)控作用。 為了深入、全面地了解缺氧時(shí)CFs與ECM之間的相互作用,我們利用離體培養(yǎng)的成年大鼠CFs,首先研究了缺氧(2%O2)對(duì)CFs纖維增生性應(yīng)答的影響,包括I、III膠原蛋白α肽鏈mRNA的表達(dá)和膠原蛋白合成、纖維粘連蛋白及其胚胎型異構(gòu)體mRNA的表達(dá)、骨橋蛋白mRNA的表達(dá)和蛋白水平、以及CFs表型(肌成纖維細(xì)胞表型)等的變化;同時(shí)研究了缺氧對(duì)CFs整合素表達(dá)及其相關(guān)信號(hào)通路的影響;并在此基礎(chǔ)上,初步研究了缺氧時(shí)CFs纖維增生性應(yīng)答的變化同整合素信號(hào)通路的關(guān)系。
【學(xué)位授予單位】：第三軍醫(yī)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類號(hào)】：R363
【圖文】：

抗原及肌動(dòng)蛋白免疫組化染色陰性[26]。一、缺氧對(duì)大鼠 CFs ECM 蛋白 mRNA 表達(dá)的影響GAPDH mRNA 的表達(dá)在缺氧各時(shí)相并無明顯變化，也表明各組用于 RT-PCR 的原始模板量（細(xì)胞總 RNA 樣本）基本一致，結(jié)果見圖 1（“照片部分”——以下為照片的圖均在論文“照片部分”）。而 I、III 型膠原蛋白 α 肽鏈、FN 和 OPN mRNA 的 RT-PCR產(chǎn)物均出現(xiàn)明顯差別，提示各目的片段（mRNA）的表達(dá)均發(fā)生了顯著變化，具體如下：（一）缺氧對(duì)大鼠 CFs I、III 型膠原蛋白 α 肽鏈 mRNA 表達(dá)的影響I 型膠原 α 肽鏈 mRNA 的表達(dá)自缺氧第 12h 開始表達(dá)明顯增加，持續(xù)至缺氧第 72h，結(jié)果見圖 2-1；III 型膠原 α 肽鏈 mRNA 的表達(dá)自缺氧第 6h 即開始明顯增加，持續(xù)至缺氧第 72h，結(jié)果見圖 2-2。為排除細(xì)胞自身生長(zhǎng)特性對(duì)膠原蛋白 α 肽鏈 mRNA 表達(dá)的影響，取 I、III 膠原 α肽鏈 mRNA 表達(dá)均發(fā)生明顯變化的第 12h 時(shí)相，設(shè)置平行的常氧孵育 12h 對(duì)照組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見圖 2-3。CFs 缺氧 12h 后，462bp 和 463bp 的條帶密度仍顯著高于相應(yīng)的常氧組，而常氧組與缺氧組的 408bp 條帶（內(nèi)參照 GAPDH）強(qiáng)度基本一致。實(shí)驗(yàn)以不同批次的細(xì)胞獨(dú)立進(jìn)行 3 次，擴(kuò)增產(chǎn)物的光密度圖像分析結(jié)果見圖 2-4。

第三軍醫(yī)大學(xué)博士學(xué)位論文 開始又明顯回落，但仍舊高于 0h 的基礎(chǔ)水平，結(jié)果見圖 3-1。取改變最為明顯的缺氧第 6h 觀察 FN mRNA 表達(dá)的可變剪接變化，可見缺bp 的條帶密度（EIIIA+-FN mRNA 的 RT-PCR 產(chǎn)物）相對(duì)于 595bp 和 325bp 兩度總和的百分比——即 EIIIA+-FN mRNA 表達(dá)水平占總 FN mRNA 表達(dá)水平顯增加；缺氧時(shí) 427bp 的條帶密度（EIIIB+-FN mRNA 的 RT-PCR 產(chǎn)物）相bp 和 154bp 兩個(gè)條帶密度總和的百分比——即 EIIIB+-FN mRNA 表達(dá)水平占總NA 表達(dá)水平的比例亦明顯增加，見圖 3-2。因此提示，缺氧不但上調(diào) CFs 總NA 的表達(dá)，還促進(jìn) EIIIA+-FN 和 EIIIB+-FN 的 mRNA 表達(dá)。實(shí)驗(yàn)以不同批次立進(jìn)行 3 次，擴(kuò)增產(chǎn)物的平均光密度分析結(jié)果見圖 3-3，擴(kuò)增產(chǎn)物的光密度顯示，缺氧組 EIIIA+-FN 和 EIIIB+-FN mRNA 的 RT-PCR 擴(kuò)增產(chǎn)物較常氧組了 71.4%和 50.0%。

二、缺氧對(duì)大鼠 CFs 膠原蛋白及總蛋白合成速率的影響CFs 在缺氧第 24h、48h 時(shí)，培養(yǎng)基中膠原酶敏感的3H-脯氨酸摻入較常氧組，分別增加 132%和 163%（表 1）。而低氧組和常氧組的細(xì)胞內(nèi)3H-亮氨酸摻4h 時(shí)基本相同，低氧 48h 細(xì)胞的3H-亮氨酸摻入率較常氧組有所降低，但差計(jì)學(xué)支持（P>0.05）（表 2）。細(xì)胞計(jì)數(shù)的結(jié)果表明低氧組與常氧組的細(xì)胞數(shù)量基本一致（表 3），所以實(shí)驗(yàn)?zāi)z原酶敏感的3H-脯氨酸摻入率和3H-亮氨酸摻入率可排除細(xì)胞數(shù)量的影響。表. 1 缺氧對(duì)大鼠 CFs 膠原酶敏感的3H-脯氨酸摻入率(dpm)的影響（ x ± s,n=3, each conducted in triplicate or quadruplicate）TimeGroup24h 48hControl 209.92±114.24 468.15±95.35Hypoxia 488.37±88.95*1233.18±232.36**24h：方差齊性檢驗(yàn)：P=0.534；*t=3.331，P=0.029 vs 24h Control。48h：方差齊性檢驗(yàn)：P=0.152；**t=5.276，P=0.006 vs 48h control。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前4條

1 許蜀閩,王培勇,馬紅英;連二亞硫酸鈉在建立培養(yǎng)細(xì)胞的無氧環(huán)境中的應(yīng)用[J];第三軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào);2005年04期

2 劉兵,謝增柱,王仕軍;缺氧對(duì)大鼠心肌膠原網(wǎng)架改建的作用[J];第三軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào);1999年09期

3 謝增柱,劉福玉,萬強(qiáng);缺氧性右心室肥大發(fā)生機(jī)制和防治的研究[J];西藏醫(yī)藥雜志;1996年03期

4 嚴(yán)俊,高鈺琪,謝增柱;低氧促進(jìn)大鼠心臟成纖維細(xì)胞DNA合成及Ⅰ、Ⅲ膠原mRNA表達(dá)[J];中國(guó)應(yīng)用生理學(xué)雜志;2004年02期

本文編號(hào)：2743816