發(fā)布時間：2018-08-06 09:04

【摘要】：研究背景：新生小鼠在心尖切除后21天發(fā)生完全的心臟再生,該過程包括心尖部形成血凝塊包裹心尖切口處、明顯的炎癥反應激活、心肌細胞增殖增加等,其中炎癥反應激活是心臟損傷后最先發(fā)生的反應之一。既往關于成年哺乳動物的研究顯示炎癥反應促進纖維疤痕的形成,抑制心臟再生過程。新生小鼠心臟損傷激發(fā)的炎癥反應伴隨早期再生過程,并未影響其心臟再生能力。急性炎癥反應在新生小鼠心臟再生中發(fā)揮怎樣的作用尚未闡明。本研究旨在以新生小鼠心尖切除模型為切入點,探討急性炎癥在新生小鼠心臟再生中作用與機制,進而為心臟再生調控機制提供新的依據(jù)與線索。研究結果：一、急性炎癥反應在新生小鼠心臟再生中發(fā)揮了重要作用。1)新生1天小鼠心尖切除后,Ly-6G(1A8)陽性的炎癥性白細胞浸潤損傷心肌組織,且炎癥反應標志物(il6, il1b, ccl3)表達明顯上調,證明新生小鼠心尖切除后發(fā)生了急性炎癥反應。2)為了研究單純急性炎癥反應在心臟再生中的作用,我們采用當今世界上管徑最小的注射針顯微注射酵母多糖A至新生1天小鼠心尖心肌中,構建無菌炎癥模型；通過Ki67、pH3分別與α-actinin雙染和Brdu追蹤實驗證明單純急性炎癥反應可誘導心肌細胞增殖和心肌細胞生成。3)為了探索急性炎癥反應在新生1天小鼠心臟再生中扮演怎樣的角色,我們在心尖切除后給予廣譜抗炎藥地塞米松抑制急性炎癥反應,發(fā)現(xiàn)抑制急性炎癥可以降低心肌細胞增殖和生成。HE和Masson染色結果顯示心尖切除后抑制急性炎癥導致心臟不能再生,心臟超聲檢查發(fā)現(xiàn)心尖切除后抑制急性炎癥使心臟心功能明顯受損。二、IL-6/STAT3信號通路是啟動新生小鼠心臟再生的關鍵機制。1)通過細胞因子芯片和PCR實驗發(fā)現(xiàn)細胞因子IL-6在新生小鼠心尖切除后表達上調最明顯,我們推測IL-6在新生1天小鼠心臟再生中可能發(fā)揮著重要作用。我們顯微注射IL-6至新生小鼠心尖心肌內,發(fā)現(xiàn)心肌細胞增殖和新生成的心肌細胞均明顯增加。敲除IL-6的新生小鼠心尖切除后顯示心肌細胞增殖和新生成的心肌細胞明顯降低,且IL-6-/-小鼠心臟心尖切除21天后心臟不能完全再生,心臟超聲評價發(fā)現(xiàn)敲除IL-6的小鼠心尖切除后心功能明顯受損。2)為了確認IL-6促進新生小鼠心尖切除后心肌細胞增殖的分子機制,采用Western實驗篩選IL-6下游3個信號通路,分別為STAT3、AKT、Erk1/2通路,發(fā)現(xiàn)STAT3信號在心尖切除后明顯激活。后續(xù)實驗證明,新生小鼠心肌細胞中特異性敲除STAT3后使得心尖切除后心肌細胞增殖明顯降低,且新生成的心肌細胞明顯減少。結論：新生小鼠心臟損傷后急性炎癥反應可以誘導心肌細胞增殖來促進心臟再生過程。IL-6作為促炎因子,通過下游STAT3信號通路在啟動心臟再生過程中發(fā)揮了關鍵作用。
[Abstract]:Background: complete cardiac regeneration occurs 21 days after apical resection in newborn mice. The process includes the formation of blood clots in the apical region surrounding the apical incision, the activation of inflammatory response and the increased proliferation of cardiomyocytes. The activation of inflammatory reaction is one of the first reactions after heart injury. Previous studies in adult mammals have shown that inflammatory responses promote the formation of fibrous scars and inhibit cardiac regeneration. The inflammatory response induced by heart injury in newborn mice was not affected by early regeneration. The role of acute inflammatory response in cardiac regeneration in newborn mice has not been clarified. The purpose of this study was to explore the role and mechanism of acute inflammation in cardiac regeneration of newborn mice by using apical excision model of newborn mice as a cut-in point, and to provide a new basis and clue for the regulation mechanism of cardiac regeneration. Results: 1. Acute inflammatory reaction played an important role in cardiac regeneration in newborn mice. 1) Myocardial tissue was injured by Ly-6G (1A8) positive inflammatory leukocyte infiltration after apical excision in neonatal mice. The expression of inflammatory response markers (il6, il1b, ccl3) was upregulated, which proved that acute inflammatory response occurred after apical resection in neonatal mice.) in order to study the role of simple acute inflammatory reaction in cardiac regeneration, We used the microinjection needle with the smallest diameter in the world to inject yeast polysaccharide A into the apical myocardium of the newborn mice on the first day to establish an aseptic inflammatory model. In order to explore the role of acute inflammatory response in the cardiac regeneration of newborn mice, Ki67 pH 3 and 偽 -actinin double staining and Brdu tracing experiments showed that acute inflammatory reaction could induce cardiomyocyte proliferation and cardiomyocyte formation. We give a broad-spectrum anti-inflammatory drug dexamethasone after apical resection to inhibit acute inflammation. It was found that inhibition of acute inflammation could reduce cardiomyocyte proliferation and production. The results of HE and Masson staining showed that inhibition of acute inflammation after apical resection resulted in heart failure to regenerate. Echocardiography showed that inhibition of acute inflammation after apical resection significantly impaired cardiac function. The signal pathway of IL-6 / STAT3 is the key mechanism of cardiac regeneration in newborn mice. 1) cytokine IL-6 expression was up-regulated most obviously after apical excision in newborn mice by cytokine chip and PCR experiments. We speculate that IL-6 may play an important role in cardiac regeneration of 1 day newborn mice. We microinjected IL-6 into the apical myocardium of newborn mice and found that the proliferation and new generation of cardiomyocytes were significantly increased. Apical excision of neonatal mice with knockout IL-6 showed that myocardial cell proliferation and newly produced cardiomyocytes were significantly decreased, and IL-6 / -r-mouse heart apical resection could not completely regenerate the heart 21 days after apical excision. In order to confirm the molecular mechanism of IL-6 promoting cardiomyocyte proliferation after apical excision in newborn mice, three downstream signal pathways of IL-6 were screened by Western experiment. It was found that the STAT3 signal was activated after apical resection in the STAT _ 3 AKT _ (1 / 2) Erk _ (1 / 2) pathway. Further experiments showed that specific knockout of STAT3 in neonatal mouse cardiomyocytes significantly decreased the proliferation of cardiac myocytes and significantly reduced the number of newly formed cardiomyocytes after apical excision. Conclusion: the acute inflammatory response after cardiac injury in neonatal mice can induce cardiomyocyte proliferation to promote cardiac regeneration. IL-6 plays a key role in the initiation of cardiac regeneration through downstream STAT3 signaling pathway.
【學位授予單位】：北京協(xié)和醫(yī)學院
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：R541.6

【共引文獻】

相關期刊論文 前10條

1 許鍵煒;申長清;趙芳芳;舒莉萍;何志旭;;骨髓間充質干細胞對大鼠佐劑性關節(jié)炎防治的實驗研究[J];重慶醫(yī)學;2013年29期

2 武麗;毛威;;干細胞用于心臟再生的研究進展[J];浙江中醫(yī)藥大學學報;2013年11期

3 丁鑫;孟剛;童曉玲;代方銀;魯成;;WW結構域與Hippo信號通路[J];蠶業(yè)科學;2013年06期

4 劉韻;邱健;;TWEAK/Fn14在心力衰竭中的作用[J];廣東醫(yī)學;2013年21期

5 高成芳;楊巍;;微小RNA與心血管病炎癥[J];國際心血管病雜志;2014年01期

6 陳麗;吳本清;;非編碼RNA與慢性肺部疾病的研究進展[J];廣東醫(yī)學;2014年12期

7 何妲;彭琳;黃生建;陸文玲;王建;;三種成體干細胞對脂多糖誘導RAW264.7細胞炎癥狀態(tài)的影響[J];南方醫(yī)科大學學報;2014年11期

8 于天水;馬建偉;官大威;劉力;趙銳;張海東;百茹峰;郭兆明;張艷;張振華;吳鏑;;大鼠骨骼肌損傷后不同時間中性粒細胞及巨噬細胞比率的變化[J];中國法醫(yī)學雜志;2015年01期

9 董銀梅;陳懷文;劉崎;;納米磁性對比劑在體內巨噬細胞相關疾病MRI成像中的應用[J];第二軍醫(yī)大學學報;2015年05期

10 楊敏;李歡;袁世梅;唐祖川;陳楚;宋琪玲;施瓊;周蘭;羅進勇;何通川;李發(fā)琪;王智彪;翁亞光;;高強度聚焦超聲治療小鼠皮下瘤后IL-6和IL-10表達的變化[J];第三軍醫(yī)大學學報;2015年13期

相關會議論文 前2條

1 肖堅;李賓公;;Neuregulin-1在心血管系統(tǒng)的研究進展[A];江西省第六次中西醫(yī)結合心血管學術交流會論文集[C];2013年

2 田磊;王長謙;;改善心肌原位干細胞治療心肌梗死療效的策略[A];全國第十三屆心臟學會、第十六屆心功能專業(yè)委員會和《心臟雜志》編委會聯(lián)合學術大會會議紀要[C];2013年

相關博士學位論文 前10條

1 翟昌林;甘草甜素對大鼠心肌缺血再灌注后的保護作用及其機制研究[D];山東大學;2013年

2 李雷;斑馬魚AGGF1基因在造血系統(tǒng)以及血管系統(tǒng)發(fā)育過程中的功能研究[D];華中科技大學;2013年

3 鄢文;microRNA-19促進人肺腺癌細胞株A549向間充質細胞轉化[D];南方醫(yī)科大學;2011年

4 王振華;新生小鼠心肌再生機制的研究[D];北京協(xié)和醫(yī)學院;2013年

5 王恩世;第二生心區(qū)發(fā)育相關基因變異在右心發(fā)育不良綜合征發(fā)生中的作用[D];北京協(xié)和醫(yī)學院;2013年

6 華琨;構建基于胞質分裂相關基因表達變化的新型心肌細胞增殖評估體系[D];北京協(xié)和醫(yī)學院;2013年

7 李文斌;IL-17A/G-CSF axis對于免疫細胞的調控及其在結腸炎相關結直腸癌發(fā)生發(fā)展中的作用研究[D];北京協(xié)和醫(yī)學院;2013年

8 彭琳一;原發(fā)性干燥綜合征microRNA的表達譜研究[D];北京協(xié)和醫(yī)學院;2013年

9 張嵬;hUC-MSC_S/hHGF基因修飾的hUC-MSC_S移植在心肌損傷修復中的實驗研究[D];天津醫(yī)科大學;2013年

10 羅悅晨;電壓門控型鈉通道中介的單核/巨噬細胞免疫調節(jié)在心肌缺血再灌注損傷中的作用[D];天津醫(yī)科大學;2013年

相關碩士學位論文 前10條

1 張敏;miR-106a致去卵巢小鼠認知功能減退的機制研究[D];南京醫(yī)科大學;2013年

2 汪瑩;鼠疫菌毒力蛋白YopM參與調控NALP3炎癥小體的分子機制研究[D];安徽大學;2013年

3 張靜;甘氨酸對小鼠腦缺血再灌注損傷保護作用的研究[D];南京醫(yī)科大學;2013年

4 門奕嬌;高血壓病患者脈壓、動態(tài)脈壓與左房內徑的相關性分析[D];河北醫(yī)科大學;2013年

5 陳茜瓊;傳導延遲和細胞老化對螺旋波的影響[D];廣西師范大學;2013年

6 楊棟;微小核糖核酸-21抑制spry2影響jurkat細胞IL-10表達的研究[D];廣西醫(yī)科大學;2013年

7 劉人寧;缺氧預處理對離體心肌細胞膜和線粒體Cx43表達的影響[D];廣西醫(yī)科大學;2013年

8 張勝志;人羊膜間充質干細胞對大鼠類風濕關節(jié)炎治療作用與抗炎機制研究[D];遵義醫(yī)學院;2013年

9 劉敏;miR-23a，miR-24-2和miR-27a在炎癥反應中的表達及其在LPS誘導的巨噬細胞活化中的調節(jié)機制研究[D];北京協(xié)和醫(yī)學院;2013年

10 司松波;兩種泥鰍再生尾鰭中HSP60和HSP70基因的克隆及其表達分析[D];河南師范大學;2013年

，

本文編號：2167223