本文關鍵詞：AMPKα2在二甲雙胍抑制香煙暴露下肺動脈平滑肌細胞表型轉化中的作用

  更多相關文章： 肺動脈高壓 慢性阻塞性肺疾病 炎癥 香煙 二甲雙胍 AMPKα2 肺動脈平滑肌細胞 表型轉化

【摘要】：背景:肺動脈高壓(pulmonary hypertension,PH)作為慢性阻塞性肺病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)的重要并發(fā)癥之一,直接影響了COPD患者的生活質量和預后。吸煙是COPD最主要的危險因素,一系列臨床組織標本和動物模型結果表明:吸煙COPD患者的早期無低氧階段,甚至在肺功能完全正常的吸煙人群,肺血管重構的現(xiàn)象就已經(jīng)開始出現(xiàn),其機制可能和吸煙致高氧化應激狀態(tài)和慢性炎癥有關。近年來調控細胞能量代謝平衡的腺苷酸活化蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)作為調控機體氧化應激和炎癥反應的重要靶點備受關注。在糖尿病和肥胖患者中,其體內AMPK低活性狀態(tài)與該類患者機體高氧化應激狀態(tài)和慢性炎癥、心血管合并癥的發(fā)病率密切相關。AMPK的激活對于維持正常血管的正常結構和功能十分重要。目前關于AMPK與體循環(huán)疾病,如動脈粥樣硬化和球囊損傷后再狹窄的研究結果,幾乎得出了一致的結論——上調AMPK活性可以保護內皮細胞功能,抑制動脈平滑肌細胞增殖。隨著對AMPK研究的深入,逐漸認識到其關鍵亞型AMPKα1和AMPKα2,似乎在維持血管穩(wěn)態(tài)中所起的作用不盡相同。肺血管重構是PH的基本病理特征,其中肺動脈平滑肌細胞(pulmonary arterial smooth muscle cells,PASMCs)表型轉化——從收縮型(分化)向合成型(未分化)轉化是獲得異常增殖/遷移、合成分泌能力,導致肺血管重構和PH形成的前提和基礎。而香煙暴露下所致高氧化應激和炎癥環(huán)境是COPD合并PH發(fā)生的基礎,我們推測調控氧化應激和慢性炎癥的靶點——AMPK極有可能在調控香煙暴露下PASMCs的表型轉化和增殖中發(fā)揮重要作用,有必要對其機制深入探討。傳統(tǒng)降糖藥物二甲雙胍是AMPK的激活劑,動物實驗表明二甲雙胍抑制野百合堿誘導的肺動脈高壓形成,此項研究雖然未直接探討其機制,但初步證實了二甲雙胍可能對肺循環(huán)具有保護作用。本項目擬探討AMPK及其不同亞型在香煙暴露下PASMCs的表型轉化和過度增殖中的作用;闡明二甲雙胍是否通過激活AMPK或特定AMPK亞型抑制肺血管重構的關鍵環(huán)節(jié)——PASMCs的表型轉化和過度增殖。在目前COPD相關肺動脈高壓尚缺乏有效治療手段的背景下,一旦我們的假設得以驗證,將有助于闡明吸煙致COPD相關PH的分子機制,并為其早期防治提供新思路。研究目的:1.研究吸煙、全身炎癥水平與PH之間的關系;2.明確AMPKα2在香煙提取物(cigarette smoking extract,CSE)誘導的大鼠PASMCs表型轉化中的作用。3.明確AMPKα2在二甲雙胍抑制香煙暴露下PASMCs表型轉化和增殖中的作用。研究方法:1.采用病例對照研究設計,以2013年4月-2015年3月111例入住我科的COPD合并PH患者作為病例組,匹配年齡、性別后以同期111例COPD未合并PH的住院患者作為對照組。采集患者年齡、性別、吸煙史、血沉(ESR)、白細胞(WBC)、中性粒細胞/淋巴細胞比例(NLR)、血清C-反應蛋白(CRP)、白細胞介素-6(IL-6)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、纖維蛋白原(FIB)、降鈣素原(PCT)、動脈血氣、胸部CT及心臟彩超等結果。使用SPSS 22軟件對兩組數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學差異比較,并進行相關性分析及多因素Logistic回歸分析找出PH的相關危險因素;2.5%CSE處理體外分離培養(yǎng)大鼠PASMCs,采用CCK-8法檢測細胞增殖,Western blot檢測PASMCs表型標志物(SMA),AMPK、m TOR表達及其磷酸化水平。采用慢病毒介導的si RNA沉默PASMCs中AMPKα1和AMPKα2基因表達,明確不同亞型AMPKα在CSE誘導的PASMCs表型轉化中的作用;3.觀察二甲雙胍對5%CSE暴露下PASMCs表型轉化和增殖的影響,明確AMPKα2是否在其中起關鍵作用。研究結果:1.COPD合并PH組的吸煙指數(shù)、血清CRP、IL-6及TNF-α水平均明顯高于COPD未合并PH組(p0.05);2.吸煙指數(shù)、血清CRP、IL-6及TNF-α水平與肺動脈收縮壓呈正相關(p0.05),吸煙指數(shù)與CRP水平也呈正相關(p0.05);3.多因素Logistic回歸分析結果顯示吸煙指數(shù)、血清CRP、IL-6及TNF-α水平是肺動脈高壓形成的獨立危險因素(OR值分別為6.185、6.740、3.434、2.700,p0.05);4.CCK-8結果顯示5%CSE促進大鼠PASMCs增殖,Western blot結果顯示5%CSE可以下調PASMCs收縮表型標志物SMA的表達(p0.05);5.采用慢病毒介導的si RNA技術成功將大鼠PASMCs中的AMPKα1、AMPKα2基因沉默后,Western blot結果顯示AMPKα2 si RNA組的SMA表達明顯下降(p0.05);6.CCK-8結果顯示二甲雙胍明顯抑制5%CSE促PASMCs的增殖效應(p0.05);二甲雙胍無法抑制AMPKα1 si RNA組和AMPKα2 si RNA組PASMCs的增殖;7.Western blot結果顯示二甲雙胍可以逆轉5%CSE誘導的SMA表達下調(p0.05);8.Western blot結果進一步證實二甲雙胍通過激活AMPKα2/m TOR途徑抑制5%CSE致PASMCs表型轉化,維持PASMCs正常表型。研究結論:1.吸煙、全身炎癥反應(CRP、IL-6、TNF-α水平增加)是肺動脈高壓發(fā)生的獨立危險因素;2.吸煙及血清CRP、IL-6、TNF-α與肺動脈收縮壓呈正相關,吸煙指數(shù)與血清CRP呈正相關;3.體外實驗證明5%CSE促進大鼠PASMCs增殖,并下調PASMCs收縮表型標志物SMA的表達,使PASMCs發(fā)生表型轉化;4.AMPKα2在CSE誘導的PASMCs表型轉化中發(fā)揮重要作用;5.二甲雙胍可以逆轉5%CSE誘導的SMA表達下調,從而維持PASMCs正常表型,抑制其過度增殖,其機制依賴于AMPKα2的活化。
【關鍵詞】：肺動脈高壓 慢性阻塞性肺疾病 炎癥 香煙 二甲雙胍 AMPKα2 肺動脈平滑肌細胞 表型轉化
【學位授予單位】：第三軍醫(yī)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：R544.1;R563.9
【目錄】：

• 縮略詞表4-6
• 英文摘要6-10
• 中文摘要10-13
• 第一章 前言13-15
• 第二章 吸煙及全身炎癥反應與慢性阻塞性肺疾病患者中發(fā)生肺動脈高壓的相關性研究15-22
• 2.1 對象與方法15-16
• 2.2 結果16-19
• 2.3 討論19-21
• 2.4 小結21-22
• 第三章 AMPKα2在香煙提取物促進大鼠PASMCs表型轉化中的作用22-53
• 3.1 材料和方法23-36
• 3.2 結果36-51
• 3.3 討論51-52
• 3.4 小結52-53
• 第四章 二甲雙胍通過AMPKα2抑制香煙提取物誘導的大鼠PASMCs表型轉化53-65
• 4.1 材料和方法53-56
• 4.2 結果56-63
• 4.3 討論63-64
• 4.4 小結64-65
• 全文結論65-66
• 參考文獻66-69
• 文獻綜述 慢性炎癥在肺動脈高壓發(fā)生中的作用及機制研究進展69-80
• 參考文獻74-80
• 攻讀學位期間發(fā)表的論文80-81
• 致謝81

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1 李娟娟;凌文華;;AMPK與肥胖[J];國際內科學雜志;2007年11期

2 劉文倩;艾華;;AMPK與肥胖和減肥關系研究進展[J];中國運動醫(yī)學雜志;2008年06期

3 蔡明春,黃慶愿,高鈺琪;AMPK與能量代謝[J];重慶醫(yī)學;2005年01期

4 葛斌;謝梅林;顧振綸;周文軒;郭次儀;;AMPK作為治療2型糖尿病新靶點的研究進展[J];中國藥理學通報;2008年05期

5 徐靜;劉毅;完強;賈振華;王榮;;高糖環(huán)境對大鼠腎小球系膜細胞AMPK表達及活性的影響[J];山東大學學報(醫(yī)學版);2009年05期

6 宮克城;丁樹哲;;AMPK與2型糖尿病的關系及其在運動介導下的研究[J];遼寧體育科技;2009年03期

7 羅招凡;李芳萍;丁鶴林;程樺;;AMPKα2基因克隆及其野生型和突變型真核表達載體的構建[J];中國組織工程研究與臨床康復;2009年28期

8 丁曉潔;王佑民;王麗萍;;高脂飲食對大鼠肝臟組織AMPK表達及其活性的影響[J];安徽醫(yī)科大學學報;2009年06期

9 程媛;王佑民;丁曉潔;;肥胖大鼠骨骼肌AMPK表達及其與糖脂代謝的關系[J];安徽醫(yī)科大學學報;2010年02期

10 黃德強;羅凌玉;王麗麗;羅時文;呂農(nóng)華;羅志軍;;AMPK在胰島素信號轉導通路中的作用[J];中國細胞生物學學報;2011年11期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 ;Co-commitment and Interplay between Akt and AMPK in the Regulation of Endothelial NO Synthase Phosphorylation by Reactive Oxygen Species[A];第九屆全國心血管藥理學術會議論文集[C];2007年

2 Paul M Vanhoutte;;SIRT1 and AMPK:the Seesaw Effect in Regulating Endothelial Sene-scence[A];第八屆海峽兩岸心血管科學研討會論文集[C];2011年

3 李瑾;朱海波;;新結構類型調血脂化合物與靶蛋白AMPK分子間相互作用初步解析[A];全國第十二屆生化與分子藥理學學術會議論文集[C];2011年

4 宋海燕;李強;孫玉倩;張巾超;鄔艷慧;;AMPK結合蛋白的篩選及其與2型糖尿病的關系研究[A];2008內分泌代謝性疾病系列研討會暨中青年英文論壇論文匯編[C];2008年

5 ;AMPK mediated an apoptotic response to combined effect of hypoxia stress and ER stress[A];2012全國發(fā)育生物學大會摘要集[C];2012年

6 ZHANG Jian-wei;MA Xiao-wei;DENG Rui-fen;DING Shan;GU Nan;GUO Xiao-hui;;Genetic variability in AMPKαl gene may have synergetic effect with smoking on risk of coronary artery disease in chinese type 2 diabetics[A];中華醫(yī)學會糖尿病學分會第十六次全國學術會議論文集[C];2012年

7 姚遠;周京軍;裴建明;;AMPK介導無鈣預處理心肌保護作用[A];中國生理學會第九屆全國青年生理學工作者學術會議論文摘要[C];2011年

8 季樂樂;Haifeng Zhang;Feng Gao;;A novel mechanism of preconditioning:Attenuating reperfusion injury through enhanced myocardial glucose uptake via insulin-stimulated Akt and AMPK activation[A];中國生理學會第十屆全國青年生理學工作者學術會議論文摘要[C];2013年

9 WU Qiao;;The orphan nuclear receptor Nur77 regulates AMPK activity through LKB1 subcellular localization in glucose metabolism[A];細胞—生命的基礎——中國細胞生物學學會2013年全國學術大會·武漢論文摘要集[C];2013年

10 Jia-Wei Wu;;Conserved elements in allosteric regulation of AMPK[A];中國生物化學與分子生物學會第十一次會員代表大會暨2014年全國學術會議論文集——專題報告二[C];2014年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 黃敏;精力充沛基因決定?[N];新華每日電訊;2011年

2 實習生 程鳳;不愛鍛煉可能與基因缺失有關[N];科技日報;2011年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陳雷;AMP激活的蛋白質激酶（AMPK）調控機制的研究[D];清華大學;2010年

2 張秀娟;TSH調節(jié)肝臟HMG-CoA還原酶磷酸化修飾的研究[D];山東大學;2014年

3 趙順玉;消積飲聯(lián)合CIK通過AMPKα/Sp1/EZH2/DNMT1相關通路抗肺癌生長的作用機制[D];廣州中醫(yī)藥大學;2015年

4 王紅亮;AMPK-α在鹵蟲胚胎發(fā)育過程中對細胞有絲分裂調控的研究[D];浙江大學;2015年

5 周錫紅;三甲基甘氨酸通過AMPK途徑影響脂肪沉積的研究[D];浙江大學;2015年

6 劉效磊;AMPK/mTOR介導有氧運動提高骨骼肌胰島素敏感性的機制研究[D];天津醫(yī)科大學;2015年

7 劉書東;AICAR誘導激活的AMPK在肝臟抑制TSH/SREBP-2/HMGCR通路[D];山東大學;2015年

8 杜宇;AMPK調控組蛋白糖基化修飾的機制研究[D];華中科技大學;2015年

9 李知行;電針對胰島素抵抗模型大鼠肝臟AMPK、ACC的干預機制研究[D];廣州中醫(yī)藥大學;2016年

10 尉娜;AMPK通過mTOR促進腦缺氧條件下血管內皮細胞作用的研究[D];鄭州大學;2016年

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1 柯志強;AMPK信號通路在白藜蘆醇改善高糖誘導乳鼠心肌細胞損傷中的作用[D];湖北科技學院;2015年

2 肖瑤;AMPK對低氧誘導血管生成作用的研究[D];湖北科技學院;2015年

3 王玉兵;HIF-1α、AMPK、E-cadherin在前列腺癌組織中的表達及意義[D];福建醫(yī)科大學;2015年

4 魏蘇玉;乙醇對H4-ⅡE細胞脂質代謝及AMPK表達的影響[D];延邊大學;2015年

5 陳婷;肌肉特異敲除AMPKα2對小鼠脂代謝的影響[D];西北農(nóng)林科技大學;2015年

6 張二東;銅離子及模擬太空環(huán)境通過ROS/AMPK信號誘導人B淋巴母細胞凋亡[D];蘭州大學;2015年

7 徐英秀;硫化氫通過AMPK激活調控腦缺血后小膠質細胞的極化狀態(tài)[D];蘇州大學;2015年

8 黃艷;AMPK和SIRT-1參與定時高脂飲食對小鼠肝臟生物鐘基因的影響研究[D];蘇州大學;2015年

9 楊霞;AMPK參與線粒體通路介導的氟致H9c2心肌細胞凋亡機制的研究[D];山西醫(yī)科大學;2015年

10 閆旭紅;胰島素對1型糖尿病大鼠睪丸脂聯(lián)素及其受體、AMPK、AKT和eNOS表達的影響[D];山西醫(yī)科大學;2015年

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本文編號：691998