本文關鍵詞：模擬微重力下人肺微血管內皮細胞凋亡信號通路及藥物干預

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【摘要】：微血管內皮細胞不僅構成了血液與組織間的主要屏障,而且是強大的內分泌器官和代謝器官,有很強的合成、分泌和降解生物活性物質的功能。微血管內皮細胞反應異常與充血、出血、水腫、炎癥等多種病理過程有關。在正常情況下,內皮細胞的增殖率和凋亡率都很低,血管內皮細胞依靠其正常的增殖和凋亡平衡維持著內皮細胞數(shù)量的穩(wěn)定和血管功能的正常。本課題組前期的研究結果表明模擬微重力可誘導肺微血管內皮細胞的凋亡,而短時間內內皮細胞大量凋亡將導致增殖和凋亡平衡失調,引起內皮細胞功能障礙,進而循環(huán)系統(tǒng)功能受損。因而進一步探討凋亡發(fā)生信號通路并采用藥物干預抑制凋亡發(fā)生尤為必要。 本工作采用回轉器回轉模擬微重力效應建立模型,首先證實模擬微重力72h引起人肺微血管內皮細胞發(fā)生明顯凋亡改變,進而對線粒體凋亡信號通路及內質網(wǎng)應激相關凋亡的蛋白及基因進行檢測,說明其在凋亡發(fā)生中的作用。之后分別采用紅景天苷(Sal)及左旋硝基精氨酸甲酯(L-NAME)對失重誘導的凋亡進行干預,并探討紅景天苷和NO對模擬微重力誘導凋亡影響及機制。主要方法與結果如下： 一、人肺微血管內皮細胞應用回轉器回轉72h小時后,采用TUNEL法及DAPI染色檢測細胞凋亡情況,發(fā)現(xiàn)細胞凋亡率明顯升高。另應用JC-I熒光探針檢測線粒體膜電位的變化,進一步驗證了凋亡改變。采用Real-time PCR或Western blot檢測線粒體通路和內質網(wǎng)應激相關凋亡通路蛋白及基因(CytC、Caspase9. Caspase3、CHOP、ATF-6、GRP78、Caspase12和JNK)進行檢測。最終證實線粒體通路及內質網(wǎng)應激均參與了模擬微重力誘導的凋亡。 二、紅景天苷(Sal)是從中藥紅景天中分離得到的糖氧苷類化合物,已有研究表明紅景天苷可抑制多種細胞凋亡。本實驗在細胞回轉前分別加入紅景天苷及紅景天苷+PI3K抑制劑(LY294002)干預,72h小時后通過TUNEL法觀察細胞凋亡率的變化,發(fā)現(xiàn)紅景天苷干預后可明顯減輕細胞凋亡率。通過Western blot檢測發(fā)現(xiàn)PI3K及p-AKT在回轉時表達降低,而紅景天苷干預后兩者表達上升,并伴隨著Bal-2/BAX比例表達升高,采用PI3K抑制劑干預可下調PI3K及p-AKT表達,凋亡檢測發(fā)現(xiàn)細胞凋亡率上升,Bal-2/BAX比例表達下降,因而推斷紅景天苷可能通過PI3K/AKT通路抑制了回轉誘導的凋亡。 三、課題組前期研究發(fā)現(xiàn)回轉過程中NO升高,其可能為模擬微重力誘導凋亡機制之一,L-NAME為NOS抑制劑,可以阻斷NO的合成。TUNEL法觀察凋亡率后發(fā)現(xiàn)L-NAME干預后凋亡率下降,通過對內質網(wǎng)應激相關蛋白檢測發(fā)現(xiàn)相關蛋白檢測下降,推測模擬微重力下NO可能通過內質網(wǎng)應激途徑誘導凋亡發(fā)生。 通過上述實驗研究,結論如下：回轉模擬微重力可導致人肺血管內皮細胞發(fā)生凋亡,線粒體通路及內質網(wǎng)應激均參與了凋亡發(fā)生。紅景天苷和L-NAME均可使失重引發(fā)的凋亡率下降,紅景天苷通過影響PI3K/AKT通路降低凋亡率,NO可能通過內質網(wǎng)應激途徑誘導凋亡發(fā)生。
【學位授予單位】：中國人民解放軍軍醫(yī)進修學院
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：R855

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本文編號：1280950