本文關(guān)鍵詞： 心肌缺血再灌注損傷 IL-21 IL-21R MIRI IL-21 中性粒細(xì)胞 趨化因子 IL-21 信號(hào)通路 JAK-STAT PI3K/Akt MAPK NF-κB　出處：《華中科技大學(xué)》2016年博士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

【摘要】：第一部分 IL-21在小鼠心肌缺血再灌注損傷中的表達(dá)規(guī)律及作用目的：免疫系統(tǒng)激活在心肌缺血再灌注損傷(MIRI)中發(fā)揮的重要作用已得到廣泛證實(shí)。IL-21是一種多效性細(xì)胞因子,其在MIRI中的作用尚不明確。本部分實(shí)驗(yàn)旨在研究IL-21及其受體在小鼠MIRI中的表達(dá)規(guī)律,并探討IL-21對(duì)MIRI的作用。方法：通過(guò)結(jié)扎冠狀動(dòng)脈左前降支構(gòu)建小鼠MIRI模型,通過(guò)real-time PCR和western blot檢測(cè)缺血再灌注后不同時(shí)間點(diǎn)(30 min、1 h、6 h、12 h、24 h)心肌組織IL-21及受體特異鏈IL-21R的表達(dá)水平。為明確IL-21在MIRI中的作用,在再灌注前給予IL-21中和性抗體或重組小鼠IL-21對(duì)MIRI模型進(jìn)行預(yù)處理以阻斷或增強(qiáng)IL-21的效應(yīng),于再灌注1天時(shí)檢測(cè)MIRI相關(guān)各項(xiàng)指標(biāo)的改變,包括Even's blue/TTC雙染色法測(cè)定心肌梗死面積、血清肌鈣蛋白(TnT)檢測(cè)心肌損傷以及心臟超聲測(cè)定左室射血分?jǐn)?shù)(EF)和左室縮短分?jǐn)?shù)(FS)評(píng)價(jià)心功能。結(jié)果：與假手術(shù)組相比,再灌注后30 min小鼠心肌組織中IL-21 mRNA和蛋白表達(dá)均開(kāi)始升高,并持續(xù)至再灌注后24 h。IL-21受體特異鏈IL-21R mRNA和蛋白表達(dá)均在再灌注后12h開(kāi)始升高,并持續(xù)至24 h。與同型對(duì)照抗體組相比,中和IL-21的作用能夠縮小梗死面積、降低血清TnT水平及改善心功能。與之相反,外源性給予重組IL-21則明顯增加心肌梗死面積、升高血清cTnT水平,并使心功能損傷加重。結(jié)論：IL-21及其受體在小鼠MIRI后早期表達(dá)上調(diào);中和內(nèi)源性IL-21可減輕MIRI,而外源性IL-21干預(yù)則會(huì)加重MIRI。第二部分I L一21通過(guò)募集中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)參與心肌缺血再灌注損傷目的：以往研究表明,MIRI后大量中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)及其介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)是加重MIRI的重要機(jī)制之一。本部分實(shí)驗(yàn)旨在探討IL-21是否影響MIRI后中性粒細(xì)胞浸潤(rùn),及其相關(guān)機(jī)制。方法：8-12周齡雄性C57B/L6小鼠隨機(jī)分為假手術(shù)組、MIRI對(duì)照組、MIRI外源性IL-21干預(yù)組,應(yīng)用流式細(xì)胞術(shù)定量檢測(cè)再灌注3h后局部心肌組織中性粒浸潤(rùn)的數(shù)目：Real-time PCR檢測(cè)心肌組織ELR+CXC趨化因子KC、MIP-2和LIX的表達(dá)。體外分離培養(yǎng)C57B/L6小鼠乳鼠心肌細(xì)胞和心臟成纖維細(xì)胞,給予IL-21刺激后通過(guò)real-time PCR檢測(cè)KC和MIP-2 mRNA表達(dá),ELISA檢測(cè)細(xì)胞培養(yǎng)上清中KC和MIP-2的濃度。體外分離成年C57B/L6小鼠骨髓中性粒細(xì)胞,與有或無(wú)IL-21刺激的心肌細(xì)胞或心臟成纖維細(xì)胞培養(yǎng)上清分別置于transwell上、下小室中,檢測(cè)中性粒細(xì)胞遷移活性。結(jié)果：流式細(xì)胞術(shù)定量分析顯示,與假手術(shù)組相比,MIRI組小鼠心肌組織中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)數(shù)目增加,而給予外源性IL-21干預(yù)進(jìn)一步增加了心肌組織中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)程度。給予外源性IL-21上調(diào)了再灌注后30 min和3h心肌組織KC、MIP-2 mRNA表達(dá),而不影響LIX表達(dá)。體外實(shí)驗(yàn)中,給予IL-21刺激1h后,心肌細(xì)胞、心臟成纖維細(xì)胞KC和MIP-2 mRNA表達(dá)均較對(duì)照組明顯升高；給予IL-21刺激24 h后,兩種細(xì)胞培養(yǎng)上清中KC、MIP-2濃度亦明顯升高。中性粒細(xì)胞趨化實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,IL-21刺激心肌細(xì)胞、心臟成纖維細(xì)胞后的條件培養(yǎng)上清能夠促進(jìn)中性粒細(xì)胞遷移。結(jié)論：IL-21可能通過(guò)上調(diào)心肌細(xì)胞和心臟成纖維細(xì)胞中趨化因子KC和MIP-2的表達(dá),促進(jìn)中性粒細(xì)胞遷移,進(jìn)而介導(dǎo)MIRI后心肌組織局部中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)。第三部分 IL-21促進(jìn)心肌缺血再灌注損傷和中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)的分子機(jī)制目的：以往研究表明,JAK-STAT(主要是STAT1和STAT3)、PI3K/Akt、ERK、p38 MAPK和NF--kB等信號(hào)通路參與了IL-21在不同細(xì)胞類(lèi)型的不同生物學(xué)效應(yīng)；同時(shí),上述信號(hào)通路也在MIRI的調(diào)控中發(fā)揮重要作用。本部分實(shí)驗(yàn)通過(guò)在組織學(xué)和細(xì)胞學(xué)水平分別探討IL-21對(duì)上述信號(hào)通路激活的效應(yīng),以期闡明IL-21誘導(dǎo)心肌細(xì)胞、心臟成纖維細(xì)胞趨化因子表達(dá),促進(jìn)中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)并介導(dǎo)心肌損傷的分子機(jī)制。方法：8-12周齡雄性C57B/L6小鼠構(gòu)建MIRI模型,取假手術(shù)組和MIRI再灌注不同時(shí)間點(diǎn)(10 min、30 min、60 min、120 min)心肌組織,western blot檢測(cè)ERK、p38 MAPK、 Akt、 NF-kB p65、 STAT1和STAT3通路激活的時(shí)間規(guī)律。構(gòu)建小鼠MIRI模型,分為對(duì)照組和IL-21干預(yù)組,分別于再灌注后10min、30min通過(guò)western blot檢測(cè)IL-21對(duì)各信號(hào)通路關(guān)鍵分子磷酸化程度的改變。離體分離培養(yǎng)小鼠乳鼠心肌細(xì)胞、心臟成纖維細(xì)胞,western blot檢測(cè)IL-21刺激不同時(shí)間點(diǎn)(10 min、30 min、60 min、120 min)各信號(hào)通路磷酸化改變。為進(jìn)一步明確IL-21處理后發(fā)生激活的信號(hào)通路是否為調(diào)控趨化因子表達(dá)的信號(hào)機(jī)制,于IL-21刺激兩種細(xì)胞前分別給予相應(yīng)信號(hào)通路阻滯劑預(yù)處理,real-time PCR和ELISA分別檢測(cè)KC、MIP-2mRNA表達(dá)和分泌的改變。結(jié)果：在小鼠MIRI模型中,再灌注10 min時(shí)ERK、p38 MAPK和NF-κB p65即開(kāi)始激活,而Akt、STAT1和STAT3在再灌注30 min后開(kāi)始激活。進(jìn)一步在再灌注10 min、30 min兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)分別檢測(cè)在體IL-21干預(yù)對(duì)各信號(hào)通路激活的影響。結(jié)果顯示,再灌注10 min時(shí),IL-21增強(qiáng)了p38 MAPK的激活效應(yīng)；再灌注30 min時(shí),IL-21可同時(shí)激活p38 MAPK和NF-κB信號(hào)通路。然而,IL-21對(duì)其他信號(hào)通路關(guān)鍵分子并無(wú)明顯激活效應(yīng)。細(xì)胞水平上,心肌細(xì)胞在IL-21刺激10-30 min時(shí)表現(xiàn)為Akt激活,NF-κB p65是其下游信號(hào)分子,于30 min開(kāi)始激活并持續(xù)至2 h。心臟成纖維細(xì)胞p38MAPK通路在IL-21刺激30 min后開(kāi)始激活,而NF-κB p65于1h后開(kāi)始激活。此外,IL-21處理心肌細(xì)胞、成纖維細(xì)胞后ERK、STAT1或STAT3通路均未見(jiàn)激活。在IL-21刺激前,心肌細(xì)胞給予PI3K/Akt阻滯劑或NF-κB阻滯劑預(yù)處理可顯著抑制KC、MIP-2mRNA表達(dá),其分泌被部分抑制。相似地,心臟成纖維細(xì)胞給予p38 MAPK阻滯劑或NF-κB阻滯劑預(yù)處理同樣可顯著抑制KC、MIP-2mRNA表達(dá)和分泌。結(jié)論：心肌細(xì)胞Akt/NF-κB信號(hào)通路和心臟成纖維細(xì)胞p38 MAPK/NF-κB信號(hào)通路的激活是IL-21誘導(dǎo)趨化因子KC、MIP-2表達(dá)上調(diào)的重要信號(hào)通路機(jī)制。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：R54

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 沈堅(jiān)冰,蔣文平;觸發(fā)活性在實(shí)驗(yàn)性心肌“缺血”和再灌注心律失常中的作用[J];江蘇醫(yī)藥;1992年05期

2 楊浩;趙振東;;再灌注性肺水腫[J];安徽醫(yī)學(xué);1993年03期

3 盧昌元;再灌注性腦損害研究治療進(jìn)展[J];臨床內(nèi)科雜志;1995年05期

4 郭藝芳;;鈉/鈣交換在心肌抑頓機(jī)制中的作用:高鈉溶液再灌注的保護(hù)作用[J];國(guó)外醫(yī)學(xué).心血管疾病分冊(cè);1993年05期

5 姜文霞,呂杰勝,湯寧,鄢文海,祁元明,黃幼田,王柏生;再灌注前后稀釋血液對(duì)兔缺血再灌注心肌SOD和丙二醛的影響[J];河南醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào);1997年04期

6 張皓,張柏根,林鴻祥,楊玖生;缺血和再灌注后骨骼肌纖維病理改變的實(shí)驗(yàn)研究[J];外科理論與實(shí)踐;1999年03期

7 時(shí)安云,賀紅;缺血心肌的再灌注性損傷及其機(jī)制[J];中國(guó)病理生理雜志;1988年04期

8 李庚山 ,高薈瑗 ,王好問(wèn) ,施冰 ,陶華旋 ,江洪;冠脈再灌注對(duì)缺血心肌的影響[J];中國(guó)循環(huán)雜志;1989年01期

9 諶輝,凌宏,王建華,初菲,李南;家兔急性心肌缺血及再灌注時(shí)粒細(xì)胞在肺微血管內(nèi)的蓄積及其意義[J];中國(guó)病理生理雜志;1991年02期

10 王梅冬;心臟手術(shù)時(shí)減少再灌注損害的方法[J];日本醫(yī)學(xué)介紹;1992年07期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 李紅梅;裴建明;朱妙章;牛國(guó)保;臧益民;施溥濤;;降鈣素基因相關(guān)肽對(duì)心肌缺血和再灌注的保護(hù)作用[A];第四屆全國(guó)心功能學(xué)術(shù)研討會(huì)論文摘要集[C];1994年

2 張春暉;牛春雨;趙自剛;張玉平;韓瑞;張靜;;腸淋巴再灌注對(duì)腸缺血再灌注損傷大鼠的影響[A];中國(guó)病理生理學(xué)會(huì)微循環(huán)專(zhuān)業(yè)委員會(huì)第十二屆學(xué)術(shù)大會(huì)會(huì)議指南及論文摘要集[C];2007年

3 馬恒;余璐;張海峰;李嘉;張全江;霍建華;高峰;;極化液保護(hù)心肌缺血/再灌注犬冠狀動(dòng)脈功能:胰島素的關(guān)鍵作用[A];中國(guó)生理學(xué)會(huì)、中國(guó)神經(jīng)科學(xué)會(huì)2005年神經(jīng)內(nèi)分泌免疫學(xué)術(shù)研討會(huì)論文摘要匯編[C];2005年

4 馬恒;余璐;張海峰;李嘉;張全江;霍建華;高峰;;極化液保護(hù)心肌缺血／再灌注犬冠狀動(dòng)脈功能:胰島素的關(guān)鍵作用[A];中國(guó)生理學(xué)會(huì)、中國(guó)神經(jīng)科學(xué)會(huì)2005年神經(jīng)內(nèi)分泌免疫學(xué)術(shù)研討會(huì)論文摘要匯編[C];2005年

5 張明吉;胡健;;多巴胺對(duì)大鼠心肌不同缺血時(shí)間再灌注熱休克蛋白表達(dá)影響的實(shí)驗(yàn)性研究[A];中華醫(yī)學(xué)會(huì)心血管病學(xué)分會(huì)第八次全國(guó)心血管病學(xué)術(shù)會(huì)議匯編[C];2006年

6 曹鋒生;韓繼媛;任紅剛;;長(zhǎng)托寧影響大鼠全腦缺血再灌注后腫瘤壞死因子-α表達(dá)的研究[A];第十一次全國(guó)急診醫(yī)學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議暨中華醫(yī)學(xué)會(huì)急診醫(yī)學(xué)分會(huì)成立二十周年慶典論文匯編[C];2006年

7 陸雯;朱波;連欣;薛耀明;;葡萄糖再灌注誘導(dǎo)的人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞氧化損傷與線(xiàn)粒體功能障礙的關(guān)系[A];中華醫(yī)學(xué)會(huì)第十次全國(guó)內(nèi)分泌學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文匯編[C];2011年

8 王濤;文亮;;全腦缺血/再灌注大鼠海馬核轉(zhuǎn)錄因子-κB的表達(dá)及其在神經(jīng)元損傷中的作用[A];第十一次全國(guó)急診醫(yī)學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議暨中華醫(yī)學(xué)會(huì)急診醫(yī)學(xué)分會(huì)成立二十周年慶典論文匯編[C];2006年

9 楊新春;范謙;劉勝輝;;“漸處理”降低了缺血／再灌注引起的心肌細(xì)胞凋亡——一種新的缺血后處理方式[A];中華醫(yī)學(xué)會(huì)心血管病學(xué)分會(huì)第八次全國(guó)心血管病學(xué)術(shù)會(huì)議匯編[C];2006年

10 柳兆芳;張?jiān)圃?;異丙酚對(duì)在體大鼠心肌缺皿再灌注損傷保護(hù)作用的研究[A];2008年第七次華東六省一市麻醉學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議暨浙江省麻醉學(xué)術(shù)年會(huì)論文匯編（下冊(cè)）[C];2008年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 王可婧;IL-21在心肌缺血再灌注損傷中的作用和機(jī)制研究[D];華中科技大學(xué);2016年

2 李隆齡;干預(yù)RhoA/ROCK信號(hào)通路對(duì)急性腦缺血再灌注后出血轉(zhuǎn)化的影響[D];重慶醫(yī)科大學(xué);2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 歐先凱;減少大鼠腎缺血再灌注損傷的方法對(duì)比研究[D];南昌大學(xué)醫(yī)學(xué)院;2015年

2 張珊珊;PI3K/AKT信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路介導(dǎo)電針促進(jìn)局灶腦缺血/再灌注大鼠腦內(nèi)血管再生的研究[D];重慶醫(yī)科大學(xué);2011年

3 任清瀟;電針對(duì)大鼠腦缺血后腦水腫和血管新生的影響及其機(jī)制的初探[D];復(fù)旦大學(xué);2010年

4 樊艷婷;Omi/HtrA2在腎缺血—再灌注損傷誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡中的作用[D];山西醫(yī)科大學(xué);2009年

5 張淑艷;缺血/再灌注大鼠腦內(nèi)軸突生長(zhǎng)抑制因子受體NgR的表達(dá)及其干預(yù)的實(shí)驗(yàn)研究[D];重慶醫(yī)科大學(xué);2007年

6 唐強(qiáng);缺血預(yù)適應(yīng)對(duì)小腸缺血再灌注損傷后c-fos/c-jun基因表達(dá)的影響及其保護(hù)作用[D];四川大學(xué);2007年

7 劉爭(zhēng)杰;腸淋巴再灌注加重SMAO休克大鼠炎癥反應(yīng)的機(jī)制研究[D];河北北方學(xué)院;2011年

8 趙曉霞;腎性高血壓大鼠局灶性腦缺血及再灌注后腦組織NF-κB和Bcl-2蛋白表達(dá)及神經(jīng)元凋亡的實(shí)驗(yàn)研究[D];山西醫(yī)科大學(xué);2007年

9 張明吉;多巴胺對(duì)大鼠心肌不同缺血時(shí)間再灌注熱休克蛋白表達(dá)影響的實(shí)驗(yàn)性研究[D];中國(guó)醫(yī)科大學(xué);2005年

10 郭志佳;參附注射液對(duì)犬急性心肌缺血再灌注血漿NO、ET、6-keto-PGF_（1α）、TXB_2的影響[D];山西醫(yī)科大學(xué);2006年

，

本文編號(hào)：1510544