發(fā)布時間：2017-09-13 04:29

  本文關(guān)鍵詞：大鼠心肌缺血再灌注損傷病理機制及STVNa保護作用的蛋白質(zhì)組學研究

  更多相關(guān)文章： 心肌缺血再灌注損傷 非變性蛋白質(zhì)組學 差異表達 相互作用 能量代謝

【摘要】：心血管疾病是造成全球死亡率居高不下的首要因素,缺血再灌注損傷作為急性心肌梗死的主要原因被廣泛關(guān)注。探討心肌缺血再灌注損傷的病理機制,尋找有效的藥物作用靶點,蛋白質(zhì)組學研究尤為重要。本文以差異蛋白組學方法對Sprague Dawley(SD)大鼠在體心肌缺血再灌注損傷的病理機制及異甜菊醇鈉(STVNa)的心肌保護作用進行了研究,提出了缺血及再灌注損傷導致能量代謝通路變化及STVNa保護作用來自提升脂肪酸代謝水平的初步結(jié)論。具體來說,首先成功構(gòu)建了如下三組模型:(1)心肌缺血模型(結(jié)扎左冠狀動脈前降支30分鐘,生物學重復樣品數(shù)n=3),(2)缺血再灌注模型(缺血30分鐘,去結(jié)扎再灌注120分鐘,n=3),(3)STVNa后處理模型(去結(jié)扎再灌注同時頸靜脈給予STVNa 120分鐘,n=3)。為克服個體差異,蛋白組學分析的樣品取材采用了自身對照的方法,即切取每只大鼠心臟的正常區(qū)域與缺血區(qū)域進行對比。對所得心臟組織的蛋白組學分析采用基于非變性一維凝膠電泳(one-dimensional gel electrophoresis,1DE)?凝膠膠條網(wǎng)格切取?定量液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用(liquid chromatrography-tandem mass spectrometry,LC-MS/MS)的策略:提取組織水溶性蛋白,以非變性1DE分離后,對1DE凝膠膠條(1.1 mm寬×42-44 mm高×1 mm厚)進行網(wǎng)格式的切取,即在全長(分子量)范圍內(nèi)無差別地均勻劃分為相同尺寸的凝膠方塊(1.1 mm寬×1.1 mm高)(對每塊凝膠均選取兩條膠條平行處理,即分析重復樣品數(shù)n=2);各凝膠方塊均以標準化程序進行膠內(nèi)酶解、肽段提取和非標記定量標準品添加等處理;所得各凝膠方塊對應的肽段樣品以LC-MS/MS進行鑒定及非標定量;匯總各凝膠方塊所含蛋白質(zhì)種類及含量,重構(gòu)1DE膠條上各蛋白的總量及(沿表觀分子量的)含量分布。每個組學樣品檢測到的蛋白質(zhì)種類為1300-1900種,含量范圍跨越5個數(shù)量級,且各蛋白均對應其特異性的含量分布(非變性蛋白質(zhì)譜圖)。組學數(shù)據(jù)的處理依次為:提取分析重復樣品中(n=2)共同檢測到的蛋白質(zhì);對比同一只大鼠心臟正常區(qū)域與缺血區(qū)域的差異蛋白質(zhì)(共同檢測到且含量差異≥1.5倍或≤0.67倍,即上調(diào)或下調(diào));對比動物模型分組內(nèi)(n=3)不同個體間差異蛋白質(zhì)情況,提取至少在兩個個體中具有相同變化趨勢的蛋白質(zhì)。結(jié)果表明,缺血、缺血再灌注、STVNa后處理分別導致100、392和397種蛋白質(zhì)發(fā)生差異表達,上調(diào)/下調(diào)蛋白數(shù)分別為23/77、178/214和166/231。對所得差異蛋白質(zhì)的功能和作用網(wǎng)絡進行初步分析,結(jié)果表明:這些蛋白質(zhì)的功能主要集中在糖代謝、脂肪酸代謝、呼吸鏈和氧化應激等方面。缺血導致脂肪酸代謝通路中的多種關(guān)鍵酶下調(diào),呼吸鏈成員蛋白質(zhì)下調(diào);再灌注導致部分脂肪酸氧化的關(guān)鍵酶上調(diào),部分脂肪酸轉(zhuǎn)運的關(guān)鍵酶下調(diào),葡萄糖代謝的多種關(guān)鍵酶上調(diào),呼吸鏈成員蛋白質(zhì)下調(diào),高能分子合成關(guān)鍵酶如肌酸激酶上調(diào),同時造成多種結(jié)構(gòu)相關(guān)蛋白質(zhì)下調(diào),與單純?nèi)毖幚硐啾冗�顯示了炎癥和凋亡因子的出現(xiàn);再灌注同時給予STVNa(與再灌注組相比)造成脂肪酸和葡萄糖代謝、呼吸鏈和氧化磷酸化的多種關(guān)鍵酶上調(diào),多種結(jié)構(gòu)相關(guān)蛋白質(zhì)上調(diào)。這些結(jié)果提示了缺血及再灌注損傷導致能量代謝通路變化,且再灌注損傷會進一步造成細胞結(jié)構(gòu)損傷并出現(xiàn)炎癥和細胞凋亡;與再灌注組相比,給予STVNa不僅能夠穩(wěn)定細胞結(jié)構(gòu),更顯著提高了脂肪酸代謝、呼吸及氧化磷酸化水平,提示給藥改善了缺血和再灌注損傷造成的能量通路間的轉(zhuǎn)變。綜述之,本工作旨在探討心肌缺血再灌注損傷的病理機制及STVNa的心肌保護作用機理,為此(1)建立了SD大鼠在體心肌缺血、再灌注和STVNa后處理的實驗動物模型,設計了3×3的實驗動物分組;(2)對每只個體心臟的正常區(qū)域和缺血區(qū)域進行了非變性差異蛋白組學分析;(3)對所得大規(guī)模組學數(shù)據(jù)進行了初步分析,提出了差異蛋白質(zhì)列表和可能的分子機制,提出了STVNa心肌保護作用來自于提升脂肪酸代謝和穩(wěn)定細胞結(jié)構(gòu)的初步結(jié)論。
【關(guān)鍵詞】：心肌缺血再灌注損傷 非變性蛋白質(zhì)組學 差異表達 相互作用 能量代謝
【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：R54;Q503
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 縮略詞表12-14
• 第一章 緒論14-27
• 1.1 心肌缺血再灌注損傷14-19
• 1.1.1 概述14-15
• 1.1.2 病理機制研究15-19
• 1.2 差異蛋白質(zhì)組學分析19-22
• 1.2.1 概述19
• 1.2.2 常用研究方法19-22
• 1.3 心肌缺血再灌注損傷差異蛋白質(zhì)組學研究現(xiàn)狀22-23
• 1.4 研究背景、意義和內(nèi)容23-27
• 1.4.1 研究背景23-24
• 1.4.2 研究意義24-25
• 1.4.3 研究內(nèi)容25-27
• 第二章 大鼠在體心肌缺血、再灌注及STVNa后處理模型的構(gòu)建及動物實驗分組27-35
• 2.1 引言27
• 2.2 材料與方法27-32
• 2.2.1 實驗材料與儀器27-28
• 2.2.2 實驗動物和手術(shù)器械28
• 2.2.3 實驗方法28-32
• 2.3 結(jié)果與討論32-33
• 2.4 本章小結(jié)33-35
• 第三章 在體心肌缺血再灌注的差異蛋白質(zhì)組學分析35-78
• 3.1 引言35-36
• 3.2 材料與方法36-45
• 3.2.1 實驗儀器與材料36-39
• 3.2.2 實驗方法39-45
• 3.3 結(jié)果與討論45-76
• 3.3.1 非變性 1DE結(jié)果45-49
• 3.3.2 各模型中缺血區(qū)域與正常區(qū)域水溶性蛋白質(zhì)的數(shù)據(jù)處理49-55
• 3.3.3 各模型中缺血區(qū)域與正常區(qū)域水溶性蛋白質(zhì)的差異表達55-58
• 3.3.4 差異蛋白質(zhì)參與的信號通路及功能分析58-72
• 3.3.5 STRING分析差異蛋白質(zhì)的相互作用網(wǎng)絡72-76
• 3.4 本章小結(jié)76-78
• 第四章 CBB對基于凝膠電泳的蛋白質(zhì)組學檢測的影響78-91
• 4.1 引言78-79
• 4.2 材料與方法79-86
• 4.2.1 實驗儀器與試劑79-81
• 4.2.2 實驗方法81-86
• 4.3 結(jié)果與討論86-90
• 4.3.1 非變性 1DE是否CBB染色的LC-MS檢測結(jié)果比較86-89
• 4.3.2 SDS-PAGE是否CBB染色的LC-MS檢測結(jié)果比較89-90
• 4.4 本章小結(jié)90-91
• 結(jié)論與展望91-93
• 結(jié)論91-92
• 創(chuàng)新之處92
• 展望92-93
• 參考文獻93-104
• 攻讀碩士學位期間取得的研究成果104-106
• 致謝106-107
• 附件107

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 ;Proteomic analysis of mitochondria reveals a metabolic switch from fatty acid oxidation to glycolysis in the failing heart[J];Science in China(Series C:Life Sciences);2009年11期

2 Haitao Wang;Su Pan;Xiaoyu Yang;Benqing Zhu;Dalin Wang;;Oxidative phosphorylated neurofilament protein M protects spinal cord against ischemia/reperfusion injury[J];Neural Regeneration Research;2014年18期

3 王勇;啜文靜;李春;郭淑貞;陳建新;余俊達;王偉;;Energy Metabolism Disorder and Myocardial Injury in Chronic Myocardial Ischemia with Qi Deficiency and Blood Stasis Syndrome Based on 2-DE Proteomics[J];Chinese Journal of Integrative Medicine;2013年08期

，

本文編號：841529