Caspase-12和m-Calpain蛋白及mRNA在COPD模型大鼠膈肌和趾長伸肌中表達(dá)的研究
發(fā)布時間:2017-04-08 00:00
本文關(guān)鍵詞:Caspase-12和m-Calpain蛋白及mRNA在COPD模型大鼠膈肌和趾長伸肌中表達(dá)的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:研究背景和目的 慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)以氣流受限為特征,是可以預(yù)防、可以治療的疾病,氣流受限不完全可逆、呈進(jìn)行性發(fā)展,與肺部對香煙煙霧等有害氣體或有害顆粒的異常炎癥反應(yīng)有關(guān)。COPD不但導(dǎo)致肺部疾病,而且還累及心血管、骨骼肌、骨骼、消化等多系統(tǒng)的全身性疾病[1]。骨骼肌萎縮在COPD患者發(fā)生率達(dá)20%-40%,不僅增加COPD患者死亡率[2],還嚴(yán)重影響疾病預(yù)后。最近研究示,在骨骼肌萎縮中骨骼肌細(xì)胞過度凋亡起重要作用[3-4],而肌纖維蛋白降解也起一定作用[5],說明細(xì)胞凋亡在骨骼肌萎縮機(jī)制中發(fā)揮重要作用,作為半胱氨酸蛋白酶家族一員,Caspases是細(xì)胞凋亡分子機(jī)制中重要的效應(yīng)子。骨骼肌細(xì)胞凋亡的增加,導(dǎo)致肌纖維數(shù)量減少,引起COPD患者骨骼肌萎縮和體重減輕[6]。實驗發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重?zé)齻笫、失神?jīng)支配大鼠引起的骨骼肌萎縮均伴細(xì)胞凋亡增加[7-8]。 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)途徑是細(xì)胞凋亡信號傳導(dǎo)途徑之一,Caspase-12存在于內(nèi)質(zhì)網(wǎng),在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激誘導(dǎo)凋亡過程中發(fā)揮重要作用[9]。m-Calpain是Ca2+依賴的中性半胱氨酸蛋白酶,存在于哺乳動物細(xì)胞和組織中,被激活后可以激活Caspase-12[10-11],最終引起一系列細(xì)胞凋亡。KalaiM證明Caspase-12主要在肺部和骨骼肌表達(dá)[12]。已有研究表明內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激途徑在老年大鼠骨骼肌萎縮中起重要作用[13],內(nèi)質(zhì)網(wǎng)凋亡中的重要因子Caspase-12是否參與COPD大鼠骨骼。跫『椭洪L伸。┪s,m-Calpain是否通過激活Caspase-12參與其中?因此我們擬定本課題,通過COPD大鼠模型,檢測大鼠膈肌和趾長伸肌細(xì)胞凋亡率、膈肌和趾長伸肌中Caspase-12和m-Calpain蛋白及mRNA的表達(dá),以及Caspase-12和m-Calpain相關(guān)性,初步探討Caspase-12和m-Calpain是否參與COPD大鼠膈肌和趾長伸肌萎縮過程,m-Calpain是否是通過激活Caspase-12參與其中? 材料與方法 按照隨機(jī)數(shù)字表,把40只健康成年雄性Wistar大鼠分為兩組,對照組和模型組,每組各20只。模型組按照以下方法造模:實驗第1~29天、31~60天,將大鼠置于密閉染毒箱(自制)內(nèi)被動吸入香煙煙霧,每日兩次,每次30分鐘,間隔時間8小時,持續(xù)2個月。第30天模型組大鼠氣管內(nèi)注入PPE,,對照組大鼠以相同方式同時注入等量注射用生理鹽水,余不做處理。第60天,在每組中隨機(jī)選取10只大鼠進(jìn)行肺功能檢測;第61天處死全部大鼠,取肺組織、膈肌及雙側(cè)趾長伸肌,并將膈肌和右側(cè)趾長伸肌稱重后進(jìn)行如下測定: 1、TUNEL法檢測膈肌和趾長伸肌細(xì)胞凋亡率; 2、肺組織、膈肌和趾長伸肌組織作病理切片HE染色; 3、免疫組織化學(xué)法檢測膈肌和趾長伸肌中Caspase-12和m-Calpain蛋白的表達(dá); 4、聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(RT-PCR)檢測膈肌和趾長伸肌中Caspase-12和m-CalpainmRNA的表達(dá); 結(jié)果 1、肺功能結(jié)果示:模型組大鼠PEF、FEVO.3和FEVO.3/FVC%均顯著降低,提示存在小氣道阻力增加和阻塞性通氣功能障礙現(xiàn)象。 2、TUNEL法檢測示:COPD模型大鼠膈肌和趾長伸肌細(xì)胞凋亡率均較正常組明顯增加(P<0.05),提示模型組大鼠膈肌、趾長伸肌組織中存在細(xì)胞凋亡。 3、肺組織病理切片示:模型組大鼠肺組織出現(xiàn)慢性非特異性炎癥及肺氣腫現(xiàn)象,符合COPD肺組織病理學(xué)變化特點(diǎn)。 4、膈肌和趾長伸肌病理組織切片示:模型大鼠膈肌和趾長伸肌的肌纖維發(fā)生斷裂、溶解、壞死及萎縮現(xiàn)象。 5、膈肌和趾長伸肌重量與其凋亡率分別呈負(fù)相關(guān)(r=-0.852,r=-0.844)。 6、免疫組織化學(xué)結(jié)果顯示:與對照組比較,Caspase-12蛋白在模型組大鼠膈肌、趾長伸肌中表達(dá)均有顯著差異(P<0.05),m-Calpain蛋白在模型組大鼠膈肌和趾長伸肌中的表達(dá)亦顯著增強(qiáng)(P<0.05),差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。膈肌和趾長伸肌中Caspase-12和m-Calpain蛋白均呈正相關(guān)(r=0.885,r=0.862)。 7、RT-PCR法檢測結(jié)果示:與對照組比較,模型組大鼠膈肌中Caspase-12和m-Calpain mRNA的表達(dá)顯著增強(qiáng),有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),模型組大鼠趾長伸肌中Caspase-12和m-Calpain mRNA的表達(dá)也顯著增強(qiáng),差異有統(tǒng)計學(xué)意義。膈肌和趾長伸肌中Caspase-12和m-Calpain mRNA均呈正相關(guān)(r=0.787,r=0.774)。 結(jié)論 模型組大鼠膈肌和趾長伸肌存在細(xì)胞凋亡及肌萎縮;膈肌和趾長伸肌的萎縮與凋亡存在聯(lián)系;在膈肌和趾長伸肌中,Caspase-12和m-Calpain蛋白表達(dá)增強(qiáng),Caspase-12和m-Calpain mRNA表達(dá)也增強(qiáng),且Caspase-12和m-Calpain蛋白及其mRNA表達(dá)均呈正相關(guān)性。提示Caspase-12和m-Calpain可能參與COPD大鼠膈肌和趾長伸肌萎縮,m-Calpain可能通過激活Caspase-12參與該過程。
【關(guān)鍵詞】:慢性阻塞性肺疾病 細(xì)胞凋亡 膈肌 趾長伸肌 萎縮 Caspase-12 m-Calpain
【學(xué)位授予單位】:鄭州大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:R565;R-332
【目錄】:
- 摘要4-7
- ABSTRACT7-12
- 英漢縮略詞表12-14
- 1 引言14-16
- 2 材料與方法16-26
- 3 結(jié)果26-31
- 4 討論31-35
- 5 結(jié)論35-36
- 附圖36-44
- 參考文獻(xiàn)44-47
- 綜述47-61
- 參考文獻(xiàn)57-61
- 個人簡歷61-62
- 在校期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文62-63
- 致謝63
【參考文獻(xiàn)】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前5條
1 胡司淦;蔡鑫;;Fas系統(tǒng)在冠心病和慢性心力衰竭中的變化及意義[J];蚌埠醫(yī)學(xué)院學(xué)報;2006年04期
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3 周蘭英;孫圣華;李定梅;楊勇;唐文祥;鄭莉茗;曾祥伯;;Bcl-2及Bax表達(dá)與COPD大鼠骨骼肌細(xì)胞凋亡的相關(guān)性[J];醫(yī)學(xué)研究雜志;2011年08期
4 宋一平,崔德健,茅培英,梁延杰,王德文;慢性阻塞性肺疾病大鼠模型氣道重塑及生長因子的研究[J];中華結(jié)核和呼吸雜志;2001年05期
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本文關(guān)鍵詞:Caspase-12和m-Calpain蛋白及mRNA在COPD模型大鼠膈肌和趾長伸肌中表達(dá)的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:291590
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