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背景及目的
心力衰竭是一个重要的全球性健康难题,其发病率与死亡率极高.研究表明,心室重构是心力衰竭进展的关键因素.心室重构是指在生物力学应激、直接心肌损伤或遗传易感性等方面的作用下,引起心脏的渐进性几何变化和功能退化的动态病理过程.伴随着心肌肥大,心肌间质纤维化等一系列病理进程,最终导致心功能损伤.心室重构的影响因素很多,如神经激素、细胞因子激活和机械张力信号传导等.血管紧张素Ⅱ(AngiotensinⅡ,AngⅡ)为RAAS系统最重要的效应分子,在维持水钠平衡,血压稳定等过程中发挥着重要作用,AngⅡ可通过与AT1受体结合产生多种生物学效应;且已有报道称,AngⅡ还可介导炎症反应诱导心室重构.许多研究表明,TLRs信号通路,特别是TLR4在AngⅡ诱导的心室重构中起重要作用.文献表明,许多天然草本化合物具有抑制心脏重塑的能力.因此,寻找具有保护心脏损伤能力的天然草本化合物可能是治疗心血管疾病的有效策略.五味子乙素是中药北五味子中含量最高的活性成分,有抗氧化,抗肿瘤,抗焦虑等作用,其在肝脏,肾脏,神经系统等疾病中已有较成熟的应用,在心脏保护方面亦有相关报道,但其具体作用机制不明.本实验拟探讨:
1.天然药物五味子乙素对AngⅡ诱导的心室重构的保护作用;
2.天然药物五味子乙素保护AngⅡ诱导的炎症反应的作用;
3.天然药物五味子乙素保护AngⅡ诱导的心室重构的机制探究.
方法
1.动物层面
小鼠皮下注射AngⅡ,诱导心室重构的小鼠模型的建立,同时给予一组模型小鼠SchB(20mg/kg)的隔天灌胃治疗,在造模治疗期间,监测小鼠体重和血压的动态变化.八周后,利用心脏超声技术,检测小鼠心功能;之后处死小鼠,收集心脏组织,运用WesternBlot、RT-qPCR、组织染色、免疫组化等方法检测各组小鼠心脏结构变化、心脏肥大、心肌纤维化及相关分子蛋白表达变化等损伤指标,从多方面综合评价天然产物SchB对AngⅡ诱导的心室重构的的治疗作用.
2.细胞层面:
(1)提取SD大鼠的乳鼠原代心肌细胞,使用WesternBloting、RT-qPCR、免疫荧光等方法对AngⅡ诱导的原代心肌细胞的肥大、纤维化及炎症等损伤指标进行检测.探讨SchB在细胞层面的心肌保护作用.
(2)培养H9c2心肌细胞系,利用沉默相关基因(MyD88)的方法,探讨MyD88在AngⅡ诱导的心肌细胞炎症反应中的关键作用;利用免疫共沉淀的方法,检测AngⅡ诱导的TLR4-MyD88及TLR4-TRIF的复合情况,进一步探讨SchB保护AngⅡ诱导的心室重构的作用机制.
结果
1.天然产物五味子乙素对AngⅡ诱导的心室重构模型有较好的治疗保护作用:SchB能显著改善心室重构小鼠的心脏功能,缓解心肌肥大、心肌间质纤维化,降低AngⅡ诱导的心脏炎症反应.
2.SchB可以体外缓解AngⅡ诱导的原代心肌细胞的肥大、纤维化及炎症反应.
3.SchB的心脏保护作用是通过干扰TLR4-MyD88复合来抑制MyD88依赖的炎症信号通路,SchB并不影响TLR4-TRIF信号通路.
结论
天然药物SchB可以特异性抑制AngⅡ诱导的TLR4-MyD88的复合,缓解心脏炎症反应,心脏肥大、纤维化等心脏损伤.SchB可以作为一个治疗AngⅡ诱导心脏损伤的潜在的天然产物.
心力衰竭是一个重要的全球性健康难题,其发病率与死亡率极高.研究表明,心室重构是心力衰竭进展的关键因素.心室重构是指在生物力学应激、直接心肌损伤或遗传易感性等方面的作用下,引起心脏的渐进性几何变化和功能退化的动态病理过程.伴随着心肌肥大,心肌间质纤维化等一系列病理进程,最终导致心功能损伤.心室重构的影响因素很多,如神经激素、细胞因子激活和机械张力信号传导等.血管紧张素Ⅱ(AngiotensinⅡ,AngⅡ)为RAAS系统最重要的效应分子,在维持水钠平衡,血压稳定等过程中发挥着重要作用,AngⅡ可通过与AT1受体结合产生多种生物学效应;且已有报道称,AngⅡ还可介导炎症反应诱导心室重构.许多研究表明,TLRs信号通路,特别是TLR4在AngⅡ诱导的心室重构中起重要作用.文献表明,许多天然草本化合物具有抑制心脏重塑的能力.因此,寻找具有保护心脏损伤能力的天然草本化合物可能是治疗心血管疾病的有效策略.五味子乙素是中药北五味子中含量最高的活性成分,有抗氧化,抗肿瘤,抗焦虑等作用,其在肝脏,肾脏,神经系统等疾病中已有较成熟的应用,在心脏保护方面亦有相关报道,但其具体作用机制不明.本实验拟探讨:
1.天然药物五味子乙素对AngⅡ诱导的心室重构的保护作用;
2.天然药物五味子乙素保护AngⅡ诱导的炎症反应的作用;
3.天然药物五味子乙素保护AngⅡ诱导的心室重构的机制探究.
方法
1.动物层面
小鼠皮下注射AngⅡ,诱导心室重构的小鼠模型的建立,同时给予一组模型小鼠SchB(20mg/kg)的隔天灌胃治疗,在造模治疗期间,监测小鼠体重和血压的动态变化.八周后,利用心脏超声技术,检测小鼠心功能;之后处死小鼠,收集心脏组织,运用WesternBlot、RT-qPCR、组织染色、免疫组化等方法检测各组小鼠心脏结构变化、心脏肥大、心肌纤维化及相关分子蛋白表达变化等损伤指标,从多方面综合评价天然产物SchB对AngⅡ诱导的心室重构的的治疗作用.
2.细胞层面:
(1)提取SD大鼠的乳鼠原代心肌细胞,使用WesternBloting、RT-qPCR、免疫荧光等方法对AngⅡ诱导的原代心肌细胞的肥大、纤维化及炎症等损伤指标进行检测.探讨SchB在细胞层面的心肌保护作用.
(2)培养H9c2心肌细胞系,利用沉默相关基因(MyD88)的方法,探讨MyD88在AngⅡ诱导的心肌细胞炎症反应中的关键作用;利用免疫共沉淀的方法,检测AngⅡ诱导的TLR4-MyD88及TLR4-TRIF的复合情况,进一步探讨SchB保护AngⅡ诱导的心室重构的作用机制.
结果
1.天然产物五味子乙素对AngⅡ诱导的心室重构模型有较好的治疗保护作用:SchB能显著改善心室重构小鼠的心脏功能,缓解心肌肥大、心肌间质纤维化,降低AngⅡ诱导的心脏炎症反应.
2.SchB可以体外缓解AngⅡ诱导的原代心肌细胞的肥大、纤维化及炎症反应.
3.SchB的心脏保护作用是通过干扰TLR4-MyD88复合来抑制MyD88依赖的炎症信号通路,SchB并不影响TLR4-TRIF信号通路.
结论
天然药物SchB可以特异性抑制AngⅡ诱导的TLR4-MyD88的复合,缓解心脏炎症反应,心脏肥大、纤维化等心脏损伤.SchB可以作为一个治疗AngⅡ诱导心脏损伤的潜在的天然产物.