發(fā)布時間：2018-03-11 03:21

  本文選題：急性心肌缺血　切入點：線粒體功能障礙　出處：《天津醫(yī)科大學(xué)》2016年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：心肌缺血性疾病是威脅人類生命健康的頭號殺手,因此如何降低缺血造成的心肌損傷顯得尤為重要。缺血性心肌損傷病理進(jìn)程發(fā)展快速、涉及病理因素眾多。心肌細(xì)胞中線粒體占到細(xì)胞體積的40%以上,是決定心肌代謝功能的關(guān)鍵細(xì)胞器。細(xì)胞內(nèi)線粒體的融合、分裂對于維持線粒體結(jié)構(gòu)與功能起著重要作用。已有研究表明,曲美他嗪是臨床廣泛應(yīng)用的冠心病治療藥物,具有改善心肌缺血再灌注損傷時線粒體代謝的作用。但是,在急性心肌缺血條件下,曲美他嗪是否以及如何調(diào)節(jié)線粒體動態(tài)平衡尚缺乏深入探索。本研究旨在揭示曲美他嗪在急性心肌缺血中的線粒體調(diào)節(jié)機(jī)制。為此,我們首先采用經(jīng)典的結(jié)扎前降支近端建立大鼠在體急性心肌缺血30 min模型,并通過觀察心肌缺血期間心電圖、血流動力學(xué)、心肌梗死面積、室性心律失常等參數(shù),進(jìn)行建模評價;基于在體缺血模型的建立,進(jìn)行曲美他嗪干預(yù),評價曲美他嗪對心肌缺血損傷的改善作用;進(jìn)而分離心肌線粒體,對比分析線粒體呼吸功能、線粒體復(fù)合體活性,檢測線粒體融合分裂相關(guān)基因在mRNA水平和蛋白水平的表達(dá)。從而揭示曲美他嗪對缺血心肌線粒體結(jié)構(gòu)與功能的調(diào)節(jié)機(jī)制。本研究實驗方案分為兩個部分:第一部分:在體大鼠急性心肌缺血損傷模型的建立方法:成年健康雄性Wistar大鼠,隨機(jī)分為缺血組和假手術(shù)組。缺血組開胸后絲線結(jié)扎前降支近端實施心肌缺血30 min,假手術(shù)組開胸后僅在前降支近端下方穿線但不結(jié)扎。缺血期間連續(xù)監(jiān)測兩組大鼠的心率(Heart rate,HR)、ST段抬高幅度(ST)、平均動脈壓(mean arterial pressure,MAP)、心肌耗氧指數(shù)(rate-pressure product,RPP)和室性心律失常的發(fā)生情況。實驗結(jié)束后,每組大鼠隨機(jī)分為2個亞組。第一亞組用2%伊文氏藍(lán)(EB)和0.5%2,3,5-氯化三苯基四氮唑(TTC)雙染色方法檢測并計算缺血組大鼠心肌缺血危險區(qū)(Area at risk,AAR)和梗死區(qū)(Infarct size,IS)面積;第二亞組用HE染色觀察兩組大鼠缺血區(qū)心肌組織的形態(tài)。主要結(jié)果:兩組大鼠在一般資料上不存在顯著差異。與假手術(shù)組相比,缺血組HR和ST段抬高幅度明顯升高,MAP和RPP明顯下降,并在缺血期間出現(xiàn)了大量的多源性的室性早搏(VPB)及數(shù)目和持續(xù)時間不等的室性心動過速(VT),部分大鼠甚至發(fā)生了心室纖顫(VF)。缺血后缺血組EB和TTC雙染色證實大鼠心肌缺血損傷。HE染色表明缺血后心肌纖維出現(xiàn)明顯波浪狀改變,部分失去規(guī)律呈不規(guī)則排列,心肌細(xì)胞嗜伊紅染色加強(qiáng),橫紋模糊,胞膜部分完整,間質(zhì)有滲出。第二部分:曲美他嗪對急性心肌缺血大鼠心肌線粒體功能和融合分裂的影響方法:成年健康雄性Wistar大鼠,隨機(jī)分為3組,曲美他嗪組(TMZ組)用曲美他嗪(Trimetazidine,TMZ)以10 mg/kg/d的劑量灌胃7天,缺血組和假手術(shù)組用自來水以10 mg/kg/d的劑量灌胃7天。灌胃結(jié)束后,各組大鼠開胸并絲線結(jié)扎前降支近端實施心肌缺血30 min,假手術(shù)組僅穿線不結(jié)扎。缺血期間監(jiān)測項目同第一部分。實驗結(jié)束后,EB和TTC雙染法檢測缺血組和曲美他嗪組缺血危險區(qū)(Area at risk,AAR%)和梗死區(qū)(Infarct size,IS%)面積;光鏡觀察三組大鼠缺血區(qū)心肌組織的形態(tài);提取三組缺血區(qū)心肌組織線粒體,測定線粒體態(tài)3呼吸(state 3,ST3)、態(tài)4呼吸(state 4,ST4)、呼吸控制率(Respiratory control ratio,RCR)、呼吸鏈復(fù)合體Ⅰ和Ⅱ的活性;分別用RT-qPCR和Western blot技術(shù)檢測三組大鼠缺血區(qū)心肌線粒體融合分裂中mfn-1、mfn-2、drp-1、opa-1的mRNA和蛋白的表達(dá)情況;電鏡觀察三組大鼠缺血區(qū)心肌線粒體結(jié)構(gòu)的變化。主要結(jié)果:1.曲美他嗪顯著改善大鼠急性心肌缺血損傷。與假手術(shù)組相比,缺血組HR、ST段抬高幅度明顯升高,MAP和RPP明顯下降,心肌梗死面積大,VT/VF發(fā)生率高,VT/VF總計持續(xù)時間長,心律失常評分高,光鏡下改變同第一部分;與缺血組相比,曲美他嗪組HR、ST段抬高,MAP和RPP無明顯變化,但心肌梗死面積縮小,VT/VF發(fā)生率低,VT/VF總計持續(xù)時間縮短,心律失常評分降低,光鏡下心肌缺血損傷得到改善。2.急性心肌缺血大鼠心臟線粒體功能和結(jié)構(gòu)異常,而曲美他嗪可以幫助其功能和結(jié)構(gòu)恢復(fù)。與假手術(shù)組相比,缺血組態(tài)3呼吸、RCR和復(fù)合體Ⅰ活性顯著下降,態(tài)4呼吸和復(fù)合體Ⅱ活性無明顯變化,電鏡顯示線粒體腫脹,部分線粒體嵴斷裂,呈明顯空泡化;與缺血組相比,曲美他嗪組態(tài)3呼吸、RCR和復(fù)合體Ⅰ活性顯著升高,態(tài)4呼吸和復(fù)合體Ⅱ活性無明顯變化,電鏡顯示線粒體缺血損傷得到改善。3.急性心肌缺血大鼠心臟線粒體融合分裂平衡被打破,而曲美他嗪可以幫助其融合分裂平衡恢復(fù)。與假手術(shù)組相比,缺血組mfn1、opa1、drp1的mRNA和蛋白水平下降,mfn2的蛋白水平下降;與缺血組相比,曲美他嗪組mfn1、mfn2、opa1、drp1 mRNA和蛋白表達(dá)均明顯增加。結(jié)論:1.采用結(jié)扎大鼠前降支近端方法并進(jìn)行改進(jìn),成功建立了大鼠在體急性心肌缺血模型。該模型表現(xiàn)為心肌組織出現(xiàn)壞死、發(fā)生心律失常,心臟功能受損。2.曲美他嗪顯著改善大鼠急性心肌缺血損傷。曲美他嗪干預(yù)后,大鼠缺血期間心率失常的發(fā)生、持續(xù)時間和評分顯著改善,心肌梗死面積縮小,心肌細(xì)胞結(jié)構(gòu)損傷顯著緩解。3.曲美他嗪可以改善線粒體功能,修復(fù)線粒體超微結(jié)構(gòu)損傷,恢復(fù)線粒體融合分裂平衡,在此過程中曲美他嗪可能通過提高線粒體功能引起線粒體動態(tài)平衡的改變,這種變化轉(zhuǎn)而又可提高線粒體功能,并最終改善大鼠急性心肌缺血損傷。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：天津醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：R54

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本文編號：1596354