本文關(guān)鍵詞：主動(dòng)脈夾層的代謝組學(xué)研究及半胱氨酸對(duì)夾層發(fā)生的影響

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【摘要】：研究目的主動(dòng)脈夾層(aortic dissection,AD)是一類發(fā)病兇險(xiǎn)、致死率高的心血管疾病,其發(fā)病機(jī)制迄今尚未完全明確,為了更好地做到早期預(yù)防和治療,迫切需要對(duì)疾病有更深入的研究和認(rèn)識(shí)。代謝組學(xué)是運(yùn)用高通量檢測(cè)分析技術(shù),篩選機(jī)體組織或器官在疾病基因和環(huán)境因素(飲食、生活習(xí)慣、腸道菌群代謝等)作用下的總體代謝改變,它包含了許多無(wú)法單純從基因水平獲取或解釋的疾病信息,這些變化了的代謝物可能與疾病的發(fā)生機(jī)制、危險(xiǎn)因素、標(biāo)志物或治療效果等相關(guān),已被應(yīng)用于多種心血管疾病的研究。本課題擬通過(guò)應(yīng)用代謝組學(xué)的方法,對(duì)主動(dòng)脈夾層的代謝特點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)性研究,篩選代謝靶標(biāo)并進(jìn)一步探索和驗(yàn)證,從代謝的角度尋找與主動(dòng)脈夾層相關(guān)的發(fā)病機(jī)制或標(biāo)志物,進(jìn)而有望更好地預(yù)防、診斷和治療主動(dòng)脈夾層。研究方法通過(guò)新收集主動(dòng)脈夾層、主動(dòng)脈瘤(aortic aneurysm,AA)和正常志愿者臨床血清標(biāo)本,并應(yīng)用氣相色譜-飛行時(shí)間質(zhì)譜聯(lián)用(Gas chromatography-time of flight-mass spectrometer,GC/TOF-MS)的方法對(duì)血清進(jìn)行代謝物檢測(cè),原始數(shù)據(jù)處理和分析后獲取主動(dòng)脈夾層患者血清差異代謝譜并代謝特征,并篩選確定了半胱氨酸(L-cysteine,Cys)為代謝靶標(biāo)并進(jìn)一步驗(yàn)證其在主動(dòng)脈夾層發(fā)生中的作用。首先,對(duì)夾層主動(dòng)脈和正常主動(dòng)脈組織中Cys主要代謝酶即胱硫醚-γ-裂解酶(cystathionine-γ-lyase,CSE)表達(dá)量進(jìn)行蛋白電泳檢測(cè),以評(píng)估組織水平的Cys代謝情況;其次,應(yīng)用皮下植入血管緊張素II(angiotensin II,AngII)微泵的小鼠主動(dòng)脈夾層模型,通過(guò)飲食和泵入藥物干預(yù),分為設(shè)立陰性對(duì)照組、普通造模組和高Cys組,研究Cys對(duì)血管重構(gòu)和夾層發(fā)生率的影響;最后,通過(guò)外源性添加Cys或炔丙基甘氨酸(DL-propargylglycine,PAG,CSE抑制劑)分別上調(diào)和下調(diào)Cys含量以模擬不同的半胱氨酸代謝狀態(tài),并驗(yàn)證其對(duì)人主動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞(human aortic smooth muscle cell,HASMC)增殖、凋亡以及細(xì)胞內(nèi)活性氧(reactive oxygen species,ROS)含量的影響,探索Cys影響主動(dòng)脈夾層發(fā)生的分子機(jī)制。結(jié)果臨床血清代謝組學(xué)檢測(cè)分析結(jié)果顯示主動(dòng)脈夾層與主動(dòng)脈瘤、正常者之間分別各有7種主要差異代謝物。其中,蘇氨酸、蛋氨酸和Cys同時(shí)存在于主動(dòng)脈夾層和其它組的差異中,另外谷氨酰胺、瓜氨酸及乳酸等也較正常組顯著變化。這些代謝物包含于同型半胱氨酸代謝、抗氧化應(yīng)激損傷、尿素循環(huán)及能量代謝等方面,其血清水平的差異提示夾層中代謝異常。對(duì)代謝靶標(biāo)Cys的驗(yàn)證中,主動(dòng)脈夾層患者的主動(dòng)脈標(biāo)本中CSE表達(dá)量較正常人顯著減少(P0.001),提示組織水平Cys的代謝異常,且與血清學(xué)結(jié)果相一致。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示高Cys組小鼠主動(dòng)脈夾層發(fā)生率較普通造模組顯著降低(1/19 vs 7/19,P=0.042),且能明顯減輕血管緊張素II引起的血管重構(gòu)(P0.001),表明Cys在夾層發(fā)生中的保護(hù)性作用。HASMC的細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中Cys能顯著抑制細(xì)胞增殖,而PAG下調(diào)Cys則可促進(jìn)增殖。此外,Cys能明顯減少細(xì)胞內(nèi)ROS產(chǎn)量并減少細(xì)胞在氧化應(yīng)激損傷條件下的凋亡水平,這些效應(yīng)同樣可以被PAG逆轉(zhuǎn)。結(jié)論我們首次應(yīng)用代謝組學(xué)的方法研究主動(dòng)脈夾層的代謝改變,并獲得了夾層患者血清代謝物差異譜及其代謝特征,提示主動(dòng)脈夾層患者可能存在同型半胱氨酸代謝障礙、抗氧化應(yīng)激損傷能力減弱、尿素循環(huán)及能量代謝等方面異常,為后續(xù)從代謝的角度進(jìn)一步研究主動(dòng)脈夾層的發(fā)生機(jī)制等提供了新的靶標(biāo)和方向。在對(duì)代謝靶標(biāo)Cys的驗(yàn)證過(guò)程中,首先證實(shí)了夾層主動(dòng)脈組織中Cys含量的一致性減少,再次提示主動(dòng)脈夾層患者存在Cys代謝異常。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和細(xì)胞實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明了Cys代謝的可干預(yù)性,并且提示Cys為主動(dòng)脈夾層發(fā)生的保護(hù)性因素,它可以抑制主動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞的增殖,減少氧化應(yīng)激條件下的細(xì)胞內(nèi)ROS產(chǎn)量及其凋亡,減輕了主動(dòng)脈血管重構(gòu)程度,維持了血管結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和完整,因而可以減少主動(dòng)脈夾層的發(fā)生。Cys在主動(dòng)脈夾層中的代謝紊亂提示我們有可能通過(guò)體外監(jiān)測(cè)Cys含量作為夾層發(fā)生的危險(xiǎn)預(yù)警和標(biāo)志物,而其對(duì)夾層發(fā)生的保護(hù)作用及可干預(yù)性則有望成為預(yù)防夾層發(fā)生以及疾病治療的新靶標(biāo)。
【關(guān)鍵詞】：主動(dòng)脈夾層 代謝組學(xué) 半胱氨酸 人主動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞 氧化應(yīng)激
【學(xué)位授予單位】：第二軍醫(yī)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：R543.1
【目錄】：

• 中文摘要6-8
• 英文摘要8-10
• 縮略詞表10-12
• 前言12-14
• 第一部分 主動(dòng)脈夾層的代謝組學(xué)研究14-30
• 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)14
• 實(shí)驗(yàn)材料14-15
• 實(shí)驗(yàn)方法15-19
• 實(shí)驗(yàn)結(jié)果19-25
• 分析與討論25-28
• 結(jié)論28-29
• 意義29
• 相關(guān)研究成果29-30
• 第二部分 半胱氨酸代謝在主動(dòng)脈夾層發(fā)生中的作用研究30-54
• 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)30-31
• 實(shí)驗(yàn)材料31-34
• 實(shí)驗(yàn)方法34-43
• 實(shí)驗(yàn)結(jié)果43-50
• 分析與討論50-52
• 結(jié)論52-53
• 意義53
• 相關(guān)研究成果53-54
• 綜述54-58
• 參考文獻(xiàn)58-63
• 在讀期間發(fā)表論文和參加科研工作情況63-64
• 致謝64

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 李呂木;樂(lè)國(guó)偉;施用暉;;蛋氨酸的瘤胃代謝與調(diào)控[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2005年11期

2 于佳;倪喚春;羅心平;;脂質(zhì)代謝相關(guān)基因多態(tài)性與動(dòng)脈粥樣硬化[J];國(guó)際心血管病雜志;2014年03期

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本文編號(hào)：616377