本文選題：心肌細胞凋亡 + IGF-1��； 參考：《廣州醫(yī)學院》2010年博士論文

【摘要】：【目的】隨著年齡的增長,人的心臟功能呈衰退趨勢,心肌細胞逐漸減少,心肌細胞凋亡是心肌細胞減少的主要原因。IGF-1可以保護心肌細胞免于凋亡,IGF-1對于心肌細胞的保護能力和在對抗心肌細胞凋亡方面的卓越表現(xiàn),使其成為一個非常有吸引力的和臨床應用潛力的心臟保護類藥物,但是對于其作用機制認識的不足是IGF-1作為心臟保護類藥物應用于臨床的主要障礙。本研究的目的在于揭示IGF-1保護心肌細胞免于凋亡的新的作用機制,為IGF-1作為心臟保護類藥物應用于臨床打下基礎。 【方法】采用基因芯片的方法觀察了IGF-1作用于大鼠心肌細胞后的基因表達譜,通過Affymetrix、Genespring和Cyber T三種統(tǒng)計學方法對基因芯片數(shù)據(jù)進行處理,對處理后得到的表達下降的基因分別進行了文獻檢索,對于新發(fā)現(xiàn)的從未被報道與凋亡相關的基因進一步文獻檢索,通過RT-PCR和Western-blot方法觀察了大鼠心肌細胞中IGF-1對BTEB和CYP1A1基因表達的調控。利用BTEB和CYP1A1的特異性siRNA下調這兩個基因的表達水平以后,以DNA梯狀帶、Caspase3活性觀察大鼠心肌細胞系H9C2在血清饑餓的條件下的凋亡情況,以臺酚藍染色法觀察了細胞存活情況。 【結果】通過對基因芯片數(shù)據(jù)的三種統(tǒng)計學處理,我們一共得到了31個表達下降的基因。我們將這31個基因分別進行了文獻檢索,發(fā)現(xiàn)了一個新的從未被報道與凋亡相關的基因-基礎轉錄元件結合蛋白BTEB(Basic transcription element binding protein)。進一步研究發(fā)現(xiàn)IGF-1可以通過下調BTEB進而下調CYP1A1的基因表達,而且BTEB在心肌細胞中也同樣可以調節(jié)CYP1A1的基因表達。我們利用BTEB和CYP1A1的特異性siRNA下調這兩個基因的表達水平以后,大鼠心肌細胞系H9C2在血清饑餓的條件下,凋亡情況有了一定的改善,與IGF-1的作用情況相似。 【結論】發(fā)現(xiàn)了一個未被報道過的IGF-1抑制心肌細胞凋亡的信號傳導通路--BTEB-CYP1A1通路,這一機制提示了線粒體也同樣參與到IGF-1抑制心肌細胞凋亡的過程當中。 【創(chuàng)新點】本研究的創(chuàng)新點主要體現(xiàn)在以下幾個方面: 1.利用基因芯片技術觀察了IGF-1作用于大鼠心肌細胞后的基因表達情況,發(fā)現(xiàn)了一條未被報道過的IGF-1保護心肌細胞免于凋亡的通路—BTEB-CYP1A1通路。這一通路首次提示了IGF-1可能通過細胞色素c參與的線粒體機制抑制心肌細胞凋亡,該發(fā)現(xiàn)豐富了我們對于IGF-1保護心肌細胞免于凋亡的認識,為IGF-1作為心臟保護藥物最終應用于臨床打下了基礎。 2.在同一組中利用5塊芯片進行平行實驗,最大可能地減少了假陽性結果。由于基因芯片實驗成本較高,所以有些研究人員往往只采用一對芯片進行實驗,通過比較熒光強度倍數(shù)的差異來確定基因表達的差異,這樣往往得到大量的假陽性結果,我們采用同一樣品5塊芯片平行實驗,利用組間t檢驗代替熒光強度倍數(shù),使我們結果的可靠性大為增加。 3.相同的基因芯片數(shù)據(jù)采用不同的統(tǒng)計學處理方法往往得到不同的實驗結果,但是對于大多數(shù)醫(yī)學尤其是臨床醫(yī)學研究人員來說一般并不具備足夠的統(tǒng)計學知識,所以選取一個合適的統(tǒng)計學處理軟件是一個切實可行的辦法。本研究比較了目前常用的三種基因芯片數(shù)據(jù)處理的統(tǒng)計學軟件在同一實驗中的處理結果,我們發(fā)現(xiàn)Affymetrix公司自帶的軟件在基因芯片數(shù)據(jù)處理中誤差較大,而Genespring和CyberT誤差較小,相較于Genespring,CyberT處理基因芯片數(shù)據(jù)后可信度更高。這一結果為其他從事基因芯片的研究的臨床醫(yī)務工作者提供了可貴的參考。
[Abstract]:[Objective] with the growth of age, the heart function of the human is declining, the myocardial cells gradually decrease, and the apoptosis of cardiac myocytes is the main reason for the reduction of cardiac myocytes..IGF-1 can protect the cardiomyocytes from apoptosis. The protective ability of IGF-1 to myocardial cells and the excellent performance in the resistance to cardiomyocyte apoptosis make it a one. Very attractive and clinical potential cardiac protective drugs, but the lack of understanding of its mechanism is the main obstacle to the clinical application of IGF-1 as a cardioprotective drug. The purpose of this study is to reveal the new mechanism that IGF-1 protects cardiomyocytes from apoptosis and for IGF-1 as a protective drug for the heart. It is applied to the clinic to lay the foundation.
[Methods] gene chip was used to observe the gene expression profiles of IGF-1 in rat cardiac myocytes. The gene chip data were processed by three statistical methods of Affymetrix, Genespring and Cyber T. The genes that were reduced after treatment were retrieved, and the new discoveries were never reported. In further literature retrieval related to apoptosis related genes, the regulation of BTEB and CYP1A1 gene expression by IGF-1 in rat cardiac myocytes was observed by RT-PCR and Western-blot methods. After the expression level of these two genes was down regulated by BTEB and CYP1A1 specific siRNA, the DNA ladder like zone was used to observe the H9C2 in the blood of the rat cardiac myocytes in the Caspase3 activity. Apoptosis was observed under starvation condition, and the survival rate was observed by using phenol blue staining.
[results] through three statistical processing of gene chip data, we got 31 genes that expressed decreased expression. We searched the 31 genes and found a new gene that was never reported to be associated with apoptosis combined with the Basic transcription element binding prot (transcription element binding prot) EIN). Further studies have found that IGF-1 can down regulate the gene expression of CYP1A1 by downregulating BTEB, and BTEB can also regulate the gene expression of CYP1A1 in cardiac myocytes. We use the specific siRNA down regulation of BTEB and CYP1A1 to reduce the expression level of these two genes, and the rat cardiac myocyte line H9C2 is withered under the condition of serum starvation. The situation of death has improved somewhat, which is similar to that of IGF-1.
[Conclusion] an unknown signal transduction pathway --BTEB-CYP1A1 pathway for IGF-1 inhibition of cardiomyocyte apoptosis is found. This mechanism suggests that mitochondria are also involved in the process of IGF-1 inhibition of cardiomyocyte apoptosis.
[innovation] the innovations of this study are mainly reflected in the following aspects:
1. a gene chip technique was used to observe the gene expression of IGF-1 after the action of the rat cardiac myocytes. An unknown IGF-1 pathway, the BTEB-CYP1A1 pathway, was found to protect cardiomyocytes from apoptosis. This pathway was the first indication that IGF-1 may inhibit cardiomyocyte apoptosis through the mitochondrial mechanism involved in cytochrome c. It has enriched our understanding of IGF-1 for protecting cardiomyocytes from apoptosis, and laid the foundation for IGF-1 as a cardioprotective drug and ultimately applied in clinic.
2. parallel experiments in the same group using 5 chips can minimize false positive results. Because of the high cost of the gene chip experiment, some researchers tend to use only one pair of chips to test the difference of the fluorescence intensity multiplier to determine the difference in gene expression, which often results in a lot of false positive. As a result, we used the parallel test of 5 chips of the same sample and used the t test to replace the fluorescence intensity multiplier, which greatly increased the reliability of our results.
3. the same genetic chip data using different statistical processing methods often get different experimental results, but for most medical researchers, especially clinical researchers do not have enough statistical knowledge, so selecting a suitable statistical processing software is a practical way. Compared with the results of the data processing software of three commonly used gene chip data processing in the same experiment, we found that the Affymetrix company's own software has a large error in the data processing of gene chip, but the error of Genespring and CyberT is small. Compared with Genespring, CyberT has higher reliability after processing gene chip data. The results provide valuable references for other clinical medical workers engaged in gene chip research.
【學位授予單位】：廣州醫(yī)學院
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2010
【分類號】：R346

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 黃輝,陳建萍;心肌細胞凋亡機制的研究進展[J];西藏醫(yī)藥雜志;2000年02期

2 王侖 ,宋曉東;病毒性心肌炎心肌細胞凋亡機制研究[J];中國分子心臟病學雜志;2003年05期

3 黃麗;稅青林;;PUMA研究進展[J];西南軍醫(yī);2011年03期

4 劉陜嶺;劉進;;脂肪乳后處理對心臟缺血再灌注損傷的保護作用[J];四川大學學報(醫(yī)學版);2007年04期

5 宋毅;曾瑩;蘇蘭;張志勇;;幾類天然凋亡誘導劑的研究進展[J];生物醫(yī)學工程學雜志;2007年03期

6 潘峰;梁炳生;;失神經(jīng)骨骼肌萎縮與凋亡[J];國際骨科學雜志;2010年03期

7 黃飛;血小板保存于37℃時凋亡標志物升高[J];國外醫(yī)學.輸血及血液學分冊;2003年06期

8 李玉梅;饒明俐;譚巖;;新生大鼠缺氧缺血性腦損傷Caspase-3的表達變化及銀杏葉制劑的保護作用[J];中風與神經(jīng)疾病雜志;2006年03期

9 ;揭秘癌細胞拒絕凋亡[J];廣西科學;2009年04期

10 陳娟;張錦;鄭西衛(wèi);郭園園;付欣;李冰;冉丕鑫;;腺病毒E1A蛋白對大鼠肺泡上皮細胞及人肺腺癌細胞凋亡的影響[J];細胞與分子免疫學雜志;2010年05期

相關會議論文 前10條

1 喬國芬;吳玲;初文峰;呂延杰;楊寶峰;;血小板活化因子誘導H9c2心肌細胞凋亡作用及其機制[A];第六屆海峽兩岸心血管科學研討會論文摘要集[C];2007年

2 秦玉明;王大為;楊世偉;曹黎明;趙乃錚;王鳳鳴;錢建華;龔曉平;周凱;胡寶珍;;經(jīng)皮球囊肺動脈瓣成形術對小兒心肌細胞的影響[A];2006（第三屆）江浙滬兒科學術會議暨浙江省兒科學術年會論文匯編[C];2006年

3 朱丹;黃秀蘭;;人參皂苷Rg1保護心肌細胞免于缺氧-復養(yǎng)損傷涉及PKCε-activated ERK1/2徑路[A];全國第十一屆生化與分子藥理學學術會議論文集[C];2009年

4 裴建明;王躍民;馬恒;黃德明;;不同時間低氧后心肌細胞鈣瞬變的變化[A];中國生理學會第21屆全國代表大會暨學術會議論文摘要匯編[C];2002年

5 林國生;蔡軍;江洪;楊波;蔣學俊;王騰;代治國;范國華;余奇勁;;胚胎心肌細胞移植治療緩慢型心律失常的實驗研究[A];中華醫(yī)學會心血管病分會第八次全國心血管病學術會議匯編[C];2004年

6 周蘇寧;邵建華;;缺氧復氧心肌細胞NF-κB活化調控iNOS基因表達及NO釋放[A];中華醫(yī)學會心血管病分會第八次全國心血管病學術會議匯編[C];2004年

7 趙軍;顧振綸;楊吉成;盛偉華;鄭世營;;缺氧對心肌細胞DNA鏈損傷的體外實驗研究[A];中華醫(yī)學會第七次全國胸心血管外科學術會議暨2007中華醫(yī)學會胸心血管外科青年醫(yī)師論壇論文集心血管外科分冊[C];2007年

8 張玉霞;劉銘球;喻倫銀;刁路明;唐志佼;夏東;王敏;;血管緊張素Ⅱ誘導心肌細胞、成纖維細胞增殖和肥大中cyclinD_2和p16基因轉錄及蛋白表達變化[A];新世紀 新機遇 新挑戰(zhàn)——知識創(chuàng)新和高新技術產業(yè)發(fā)展（上冊）[C];2001年

9 梁貴友;李劍;徐剛;劉達興;宋永祥;;PI3K在犬體外循環(huán)缺血再灌注心肌胰島素抵抗發(fā)生機制中的作用[A];貴州省醫(yī)學會胸心血管外科分會2010年學術年會論文集[C];2010年

10 陳煒;張雷;尹青;趙昱;趙春芳;;誘導胚胎源性干細胞分化為心肌細胞的實驗研究[A];2007年中國解剖學會第十屆全國組織學與胚胎學青年學術研討會論文摘要匯編[C];2007年

相關重要報紙文章 前10條

1 編譯 曉魚;人類心肌細胞可再生[N];醫(yī)藥經(jīng)濟報;2009年

2 記者 鄭曉春;以科學家用皮膚細胞制造出心肌細胞[N];科技日報;2009年

3 楊洋;骨髓細胞生成心肌細胞[N];衛(wèi)生與生活報;2003年

4 劉霞;美成功將成纖維細胞直接變?yōu)樾募〖毎鸞N];科技日報;2010年

5 記者 衣曉峰;凋亡機制參與肺動脈結構改建[N];健康報;2000年

6 記者 張曄;基因調控讓壞死的心肌細胞“復活”[N];科技日報;2011年

7 艾平 編譯;加拿大骨髓干細胞培植心肌細胞[N];大眾科技報;2000年

8 吳偉農;心肌細胞能自我修復[N];醫(yī)藥經(jīng)濟報;2001年

9 ;急性心梗治療獲重要突破 心肌細胞可以再生[N];中國保險報;2003年

10 劉海英;新型化合物可觸發(fā)癌細胞凋亡機制[N];科技日報;2009年

相關博士學位論文 前10條

1 吳柱國;胰島素樣生長因子1保護心肌細胞免于凋亡機制的探討[D];廣州醫(yī)學院;2010年

2 孫宇揚;雙參寧心膠囊干預心肌缺血的分子機制研究[D];中國中醫(yī)科學院;2006年

3 馬麗娟;大豆異黃酮對心肌的保護作用及其機制研究[D];吉林大學;2006年

4 儲全根;加味桃核承氣湯及其不同提取物對糖尿病大鼠心肌和主動脈病變的影響[D];廣州中醫(yī)藥大學;2005年

5 孫彥洵;Smad5基因在小鼠胚胎干細胞增殖、分化及凋亡中的功能與機制[D];中國人民解放軍軍事醫(yī)學科學院;2005年

6 秦川;EPO預處理在心肌缺氧復氧損傷中的保護作用及其NF-κB信號機制的研究[D];第三軍醫(yī)大學;2005年

7 李曦銘;基因重組hVEGF165腺相關病毒的構建及其在間充質干細胞和心肌細胞中的表達[D];天津醫(yī)科大學;2006年

8 鄒安若;心肌萎縮對大鼠心肌移植細胞鉀通道的影響[D];華中科技大學;2004年

9 韓冬云;鈣調蛋白對豚鼠心室肌細胞Cav1.2鈣通道的劑量依賴性和鈣依賴性作用[D];中國醫(yī)科大學;2007年

10 張郁青;自體骨髓干細胞移植治療心肌梗死的基礎及臨床研究[D];南京醫(yī)科大學;2006年

相關碩士學位論文 前10條

1 顏次慧;自噬與凋亡機制在crotoxin誘導的K562和MCF-7細胞死亡中的相互作用[D];蘇州大學;2005年

2 陳松;姜黃素對膠質瘤細胞ATP酶的影響[D];重慶醫(yī)科大學;2009年

3 劉井波;鐮刀菌毒素丁烯酸內酯對心肌的毒性作用機制[D];中國人民解放軍軍事醫(yī)學科學院;2005年

4 孫璐;玉米紫色植株色素對人肺腺癌A549細胞增殖的抑制作用[D];吉林大學;2009年

5 李曉麗;Bax、XIAP與胎盤細胞凋亡的關系及在子癇前期發(fā)病中的作用[D];大連醫(yī)科大學;2009年

6 熊小平;鼻粘膜耐受對實驗性自身免疫性重癥肌無力大鼠胸腺Fas、BCL-2表達的影響[D];安徽醫(yī)科大學;2009年

7 姜雪松;新生SD大鼠心肌細胞培養(yǎng)方法的研究[D];昆明醫(yī)學院;2004年

8 郭軍;細胞因子預處理對骨髓間充質干細胞增殖分化的影響[D];武漢大學;2005年

9 李建榮;丙泊酚對腫瘤壞死因子誘導的心肌細胞凋亡的影響[D];山西醫(yī)科大學;2007年

10 王澎;血管緊張素Ⅱ AT_1受體自身抗體對大鼠心室肌細胞動作電位和心肌變力性的影響[D];山西醫(yī)科大學;2007年

，

本文編號：1981251