發(fā)布時(shí)間：2020-06-24 19:34

【摘要】：在當(dāng)代嚴(yán)重威脅人類健康與生命的疾病中,心肌梗死(Myocardial Infarction,MI)是引發(fā)死亡的主要原因之一。心梗發(fā)生后,由于缺血、缺氧引發(fā)心肌細(xì)胞凋亡壞死,致使患者心功能障礙,最終可導(dǎo)致心力衰竭。在臨床治療中,對(duì)心肌梗死患者常采用介入治療、冠狀動(dòng)脈搭橋術(shù)等方法,可有效地阻止梗死面積的擴(kuò)大,同時(shí),還需加強(qiáng)藥物治療。因此,應(yīng)從多維角度出發(fā),尋找新的有效藥物及其治療靶標(biāo),為多靶點(diǎn)、多途徑預(yù)防和治療心肌梗死提供新的策略。組蛋白去乙�；敢种苿�(Histone deacetylases inhibitor,HDACI)可以抑制組蛋白去乙�；富钚�,在轉(zhuǎn)錄水平上調(diào)控相應(yīng)基因表達(dá),進(jìn)而影響細(xì)胞周期、細(xì)胞分化及凋亡等生物學(xué)反應(yīng)。丁酸鈉(Sodium butyrate,NaBu)作為一種HDACI,在心肌梗死大鼠治療中發(fā)揮保護(hù)作用。實(shí)驗(yàn)室前期工作表明,丁酸鈉能夠減少心梗大鼠心臟的梗死面積,同時(shí)還能上調(diào)丙酮酸激酶M2亞型(Pyruvate kinase M2,PKM2)的表達(dá),增強(qiáng)糖代謝,提高組織內(nèi)ATP的含量。PKM2常見于除肝臟、以及腦以外的絕大多數(shù)組織中。它是糖酵解途徑中的關(guān)鍵酶,在細(xì)胞質(zhì)中可以催化二磷酸腺苷和磷酸烯醇式丙酮酸(Phosphoenolpyruvate,PEP)分別轉(zhuǎn)變?yōu)槿姿嵯佘蘸捅帷，F(xiàn)有研究表明,PKM2在一定刺激下能轉(zhuǎn)移至細(xì)胞核,調(diào)控相應(yīng)蛋白的合成。在腫瘤細(xì)胞中,EGFR能增進(jìn)細(xì)胞質(zhì)中的PKM2向核內(nèi)轉(zhuǎn)移并與磷酸化的β-連環(huán)蛋白(β-catenin)結(jié)合,共同構(gòu)成轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)復(fù)合物,促進(jìn)細(xì)胞周期蛋白D1(CyclinD1)的表達(dá),使細(xì)胞快速增殖。PKM2在細(xì)胞核內(nèi)可發(fā)揮其磷酸酶作用,HIF-1α介導(dǎo)PKM2活化STAT3,P-STAT3反過來促進(jìn)HIF-1α轉(zhuǎn)錄,形成HIF-1α-PKM2-STAT3反饋環(huán)。此外,近期研究發(fā)現(xiàn)在NCI-H1299肺癌細(xì)胞中,PKM2在IGF-1信號(hào)傳導(dǎo)下發(fā)生核轉(zhuǎn)移,可誘導(dǎo)STAT5活化發(fā)揮其轉(zhuǎn)錄因子活性。目前,在心臟疾病中PKM2的研究仍然較少,尤其是在細(xì)胞核中發(fā)揮的作用尚未見報(bào)道。綜上所述,我們推測(cè),在心肌梗死大鼠中,丁酸鈉通過促進(jìn)PKM2入核,影響STAT5功能,降低大鼠心臟組織凋亡水平。研究目的:本實(shí)驗(yàn)旨在研究丁酸鈉對(duì)心肌梗死大鼠心臟組織凋亡的影響,明確PKM2入核在該過程中發(fā)揮的作用,探討丁酸鈉保護(hù)心梗大鼠心臟的潛在機(jī)制。實(shí)驗(yàn)方法:本實(shí)驗(yàn)選用健康雄性Wistar大鼠,通過冠狀動(dòng)脈左前降支結(jié)扎術(shù)建立心肌梗死模型,采用術(shù)前連續(xù)7天預(yù)防給藥和術(shù)后維持治療給藥,除假手術(shù)組和模型組給予生理鹽水外,其余各組分別給予丁酸鈉或紫草素(PKM2抑制劑),術(shù)后分別于1d、2d、3d、7d、14d取材;采取TTC法檢測(cè)大鼠心梗面積;使用血清酶活性檢測(cè)試劑盒檢測(cè)大鼠血清中AST、LDH、SOD活性,使用ELISA試劑盒檢測(cè)CK-MB、MDA濃度;采用超聲心動(dòng)圖觀察心肌梗死大鼠的心功能的時(shí)程變化;采用HE染色觀察大鼠心肌組織結(jié)構(gòu);采用透射電鏡察看大鼠心肌細(xì)胞超微結(jié)構(gòu);使用核質(zhì)分離試劑盒提取各組大鼠心臟組織中的細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)蛋白;采用免疫共沉淀檢測(cè)大鼠心臟中PKM2與STAT5的相互作用;采用Western blot方法檢測(cè)PKM2、STAT5、P-STAT5、Bcl-2、Caspase-3等蛋白的表達(dá);采用TUNEL染色法檢測(cè)細(xì)胞凋亡程度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果:(1)TTC染色結(jié)果表明,假手術(shù)組大鼠心臟幾乎未發(fā)生梗死,模型組心梗面積于1d、2d、3d、7d、14d各時(shí)間點(diǎn)均顯著增加(P0.001),模型組給予丁酸鈉后,大鼠心肌梗死面積明顯降低(P0.05)。血清酶學(xué)結(jié)果表明,模型組大鼠血清AST活性在心梗發(fā)生后升高且1d達(dá)到峰值(P0.001),CK-MB濃度自2d起呈不同程度的增加,LDH活性于3d和7d顯著增加(P0.05);MDA濃度自3d起呈不同程度的增加,以3d和7d較為顯著(P0.05),SOD活性在各個(gè)時(shí)間點(diǎn)均呈不同程度下降(P0.05),以2d和14d最為明顯(P0.001);在同一時(shí)間點(diǎn),當(dāng)模型組給予丁酸鈉時(shí),AST活性呈不同程度下降,以7d降低最為顯著(P0.001),CK-MB濃度和LDH活性均下降(P0.05);MDA濃度下降(P0.05),以3d和14d下降最為顯著(P0.001),SOD活性呈不同程度升高。超聲心動(dòng)圖顯示模型組大鼠射血分?jǐn)?shù)下降顯著(P0.01),當(dāng)模型組給予丁酸鈉時(shí),大鼠射血分?jǐn)?shù)在1d和7d顯著提升(P0.01)。(2)HE染色結(jié)果顯示,假手術(shù)組心肌組織致密且整齊排列。模型組心肌組織排列紊亂,出現(xiàn)明顯的水腫以及大量炎性細(xì)胞浸潤(rùn);當(dāng)模型組給予丁酸鈉時(shí),心肌組織排列紊亂程度降低,水腫程度減輕,炎性細(xì)胞浸潤(rùn)減少。透射電鏡結(jié)果顯示,假手術(shù)組心肌纖維排列整齊且致密,肌節(jié)內(nèi)明帶暗帶清晰且界限清晰,大量線粒體沿心肌纖維走行整齊排列,細(xì)胞核四周心肌纖維排列整齊。模型組肌絲束出現(xiàn)不同程度的溶解、斷裂或消失,明暗帶分界模糊,部分線粒體出現(xiàn)空化,細(xì)胞核周圍心肌纖維排列尤為紊亂。當(dāng)模型組給予丁酸鈉時(shí)心肌纖維排列相對(duì)整齊,肌絲束輕微溶解,線粒體排列相對(duì)整齊清晰。(3)核質(zhì)分離結(jié)果表明,與假手術(shù)組相比,模型組核蛋白PKM2含量在3d時(shí)增加明顯(P0.01);當(dāng)模型組給予丁酸鈉時(shí),核蛋白PKM2含量在除3d外呈現(xiàn)不同程度的增加,以7d增加最為顯著(P0.001);當(dāng)模型組給予丁酸鈉和紫草素時(shí),核蛋白PKM2含量除3d明顯下降(P0.05)。(4)免疫共沉淀結(jié)果顯示在大鼠心臟組織中,PKM2能與STAT5結(jié)合。Western Blot結(jié)果顯示,與假手術(shù)組相比,模型組P-STAT5和Bcl-2表達(dá)量下降顯著(P0.001),Caspase-3裂解水平明顯增加(P0.01);當(dāng)模型組給予丁酸鈉時(shí)P-STAT5明顯提高(P0.05),Bcl-2和細(xì)胞核內(nèi)STAT5及P-STAT5含量提升明顯(P0.05),Caspase-3裂解程度明顯下降(P0.05);當(dāng)模型組給予丁酸鈉和紫草素時(shí),P-STAT5下降明顯(P0.05),Bcl-2和細(xì)胞核內(nèi)P-STAT5表達(dá)量均明顯下降(P0.05),Caspase-3裂解程度略有提升。各組之間細(xì)胞質(zhì)內(nèi)STAT5及磷酸化的STAT5含量均無明顯差異。(5)TUNEL染色結(jié)果顯示假手術(shù)組以及當(dāng)假手術(shù)組給予丁酸鈉時(shí)心肌組織幾乎未發(fā)生凋亡;模型組心肌組織中凋亡的細(xì)胞數(shù)增多;當(dāng)模型組給予丁酸鈉時(shí)凋亡細(xì)胞數(shù)明顯下降;當(dāng)模型組給予丁酸鈉和紫草素時(shí),心肌組織中細(xì)胞凋亡數(shù)增加。實(shí)驗(yàn)結(jié)論:(1)在心梗大鼠中,丁酸鈉能夠保護(hù)心肌細(xì)胞結(jié)構(gòu),減少心肌組織凋亡,改善大鼠心功能;(2)丁酸鈉可能通過促進(jìn)PKM2入核,影響STAT5的磷酸化水平,上調(diào)Bcl-2的表達(dá),發(fā)揮抗凋亡活性。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：R965
【圖文】：

圖..........口...門.門.

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2728264