本文關(guān)鍵詞：糖基化終產(chǎn)物對心肌細(xì)胞鈣穩(wěn)態(tài)的影響

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【摘要】：晚期糖基化終產(chǎn)物(advanced glycaton end products,AGEs)是人體內(nèi)的糖類(如葡萄糖)和蛋白質(zhì)、氨基酸等物質(zhì)的游離氨基端通過一系列復(fù)雜的非酶促反應(yīng)形成的結(jié)構(gòu)多樣的不可逆聚合物,加速了多種生物學(xué)進(jìn)程,如糖尿病,炎癥反應(yīng),腎衰竭和老齡化�？固腔K產(chǎn)物受體(receptor for advanced glycation endproducts,RAGE)是細(xì)胞膜上識別糖基化產(chǎn)物的特異性受體,并在包括心臟的多種器官中表達(dá)。多種病程中糖基化產(chǎn)終產(chǎn)物和糖基化終產(chǎn)物受體的結(jié)合促發(fā)了氧化應(yīng)激種類,上調(diào)炎癥通路和RAGE介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制的快速產(chǎn)生。近來研究表明心臟組織內(nèi)堆積的糖基化終產(chǎn)物和AGE-RAGE的相互作用是糖尿病心肌病的發(fā)病機(jī)理。并發(fā)現(xiàn)糖尿病心肌病的一個(gè)顯著表現(xiàn)是心肌收縮功能的失調(diào),但其發(fā)生機(jī)制還不清楚。鈣在心肌細(xì)胞興奮收縮偶聯(lián)過程中發(fā)揮著最基本的作用。在哺乳動物心臟中,促發(fā)心肌收縮的鈣主要來源于肌質(zhì)網(wǎng)。心肌收縮時(shí),心肌細(xì)胞去極化,細(xì)胞膜上電壓敏感的鈣通道被激活開放,細(xì)胞外鈣進(jìn)入細(xì)胞內(nèi),并激活肌質(zhì)網(wǎng)膜上的鈣釋放鈣通道,使得肌質(zhì)網(wǎng)的丐庫釋放大量鈣轉(zhuǎn)到細(xì)胞質(zhì)內(nèi),從而使胞質(zhì)內(nèi)自由鈣濃度快速升高而引發(fā)心肌收縮。RyR是肌質(zhì)網(wǎng)膜上的一種鈣離子釋放通道,它是肌漿網(wǎng)上通過鈣誘導(dǎo)鈣釋放機(jī)制(Ca2+-induced-Ca2+-release,CICR)釋放鈣的門控。鈣火花是由4-6個(gè)相鄰的RyRs共同釋放鈣而發(fā)生的,是細(xì)胞內(nèi)鈣釋放的基本單位,控制著肌質(zhì)網(wǎng)的鈣容量。舒張期時(shí),RyR的活性決定了隨機(jī)性鈣火花的發(fā)生。以往研究表明,RyR功能異常導(dǎo)致的心功能失常是引起多種疾病發(fā)生的原因,如局部缺血再灌注,心肌肥大和心衰。在心肌局部缺血中,超活躍的RyR2增強(qiáng)舒張期的鈣泄漏,參與室性心律失常、心肌梗死和左心室損傷中的心肌重構(gòu)。在心衰時(shí),增強(qiáng)的肌質(zhì)網(wǎng)鈣泄漏使得SR鈣容量的部分耗竭,從而損傷心肌收縮功能及導(dǎo)致室性心律失常。AGE-RAGE的相互作用通過減少收縮和舒張時(shí)細(xì)胞內(nèi)鈣離子的濃度及延長鈣瞬變衰減的時(shí)間而損害了心肌細(xì)胞內(nèi)的鈣穩(wěn)態(tài)。眾所周知,RyR2因其表面富含自由巰基而被認(rèn)為是細(xì)胞氧化還原傳感器,通過加強(qiáng)細(xì)胞內(nèi)氧壓,可增強(qiáng)RyR的活性和肌漿網(wǎng)鈣的泄漏。因?yàn)锳GE/RAGE信號可引發(fā)氧自由基產(chǎn)物的產(chǎn)生,以此我們進(jìn)行假設(shè),AGE/RAGE是通過增強(qiáng)RyR的活性,導(dǎo)致肌質(zhì)網(wǎng)鈣漏增加,從而損害心肌細(xì)胞的鈣穩(wěn)態(tài)。在本研究中,我們對AGE/RAGE引發(fā)心肌細(xì)胞膜上RyR活性增強(qiáng)的假設(shè)進(jìn)行驗(yàn)證。并進(jìn)一步闡述強(qiáng)活性的RyR調(diào)控肌質(zhì)網(wǎng)鈣漏,減少肌質(zhì)網(wǎng)鈣庫容量,最終導(dǎo)致收縮時(shí)鈣瞬變減少的機(jī)制。目的：晚期糖基化終產(chǎn)物(AGE)加速了糖尿病的發(fā)展,同時(shí)糖基化終產(chǎn)物受體(RAGE)在糖尿病心臟病的病程進(jìn)展中起到了重要的作用。本研究在于探討AGE/RAGE對大鼠心肌細(xì)胞肌漿網(wǎng)上RyR活性與鈣穩(wěn)態(tài)的影響,從而闡明糖尿病心肌病導(dǎo)致心功能失常的可能機(jī)制。方法：南方醫(yī)科大學(xué)動物中心提供的SD乳鼠(2d),用酶消化兩步法分離培養(yǎng)心肌乳鼠細(xì)胞,在本課題中,以乳鼠心肌細(xì)胞為研究對象。并用激光共聚焦顯微鏡技術(shù),分別記錄鈣火花、鈣庫、鈣瞬變等鈣信號指標(biāo)。以觀察AGE對乳鼠心肌細(xì)胞鈣信號的影響。結(jié)果：1結(jié)果顯示,與正常組比較,50μg/ml組AGE顯著的增加鈣火花的頻率1.6倍,150μg/ml組的AGE僅僅只增加了53%,同時(shí)AGE降低鈣火花的幅度與寬度。用抗體阻滯RAGE可以完全抑制由AGE刺激引發(fā)的鈣火花的發(fā)生.我們通過測量咖啡因(20mM)誘導(dǎo)的鈣瞬變(△F/F0)幅度來評估鈣庫容量。令人驚奇的是50μg/ml的AGE的刺激降低鈣庫容量是輕微的,而150μg/ml的AGE的刺激則能夠顯著的降低鈣庫容。同時(shí)我們發(fā)現(xiàn),在同時(shí)通過給予1 HZ的場刺激情況下,50μg/ml的AGE的刺激對鈣瞬變的幅度沒有影響,相對比之下,150μg/ml的AGE的刺激能夠明顯降低鈣瞬變的幅度(△F/F0)。2抗RAGE抗體可以完全修復(fù)鈣庫容量和改善鈣瞬變。3 AGE/RAGE增加細(xì)胞內(nèi)ROS產(chǎn)生與增強(qiáng)RyR活性結(jié)論：1 AGE刺激降低心肌收縮的機(jī)制是：AGE刺激增加心肌細(xì)胞鈣火花、降低鈣庫容量、降低鈣瞬變。2 AGE是通過RAGE介導(dǎo)的心肌細(xì)胞鈣信號改變。3 AGE/RAGE信號通過增加ROS的生產(chǎn)過剩與增強(qiáng)RyR活性,增強(qiáng)了鈣調(diào)節(jié)的鈣庫漏流,引起鈣庫容量的部分耗竭與鈣瞬變的減少,導(dǎo)致糖尿病心臟病心肌收縮功能障礙。
【學(xué)位授予單位】：南方醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：R54

【共引文獻(xiàn)】

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 吳麗麗;晚期糖基化終產(chǎn)物介導(dǎo)血管內(nèi)皮細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激及其機(jī)制[D];南方醫(yī)科大學(xué);2013年

2 馮會紅;瑞格列奈的抗氧化和抗炎作用研究[D];北京理工大學(xué);2015年

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本文編號：1247043