论文部分内容阅读
心肌梗死(myocardailinfarction,MI)是冠状动脉粥样硬化性心脏病(简称冠心病)患者严重的心脏事件,其后的心室重构可导致心力衰竭、心跳骤停、恶性室性心律失常甚至心源性猝死,严重威胁人类健康。如何有效防治MI后心室重构一直是心血管基础与临床研究的重点和热点。近年来,血管紧张素转换酶抑制剂、血管紧张素Ⅱ受体拮抗剂和β受体阻滞剂等多种药物应用于临床,取得了一定的疗效,但仍无法阻止心室重构的发生。这说明影响MI后心室重构的因素还有很多。国外学者初步研究发现,粘结蛋白聚糖-1(Syndedan-1,Sdc1)在心肌损伤修复过程中作为炎症和基质重构的中心调节因子出现,在病理性心室重构中起负性调节作用,但具体机制尚不明确。作为防治心室重构的新靶点,明确Sdc1在MI后体内表达的特点,并探讨其作用和机制具有十分重要的意义。
本研究:①以MI大鼠为模型,分时段定量观察Sdc1在MI大鼠体内表达的时间分布特点;②构建携带大鼠Sdc1cDNA的重组腺病毒载体Ad—CMV—GFP—Sdc1;③在体转染Ad—CMV—GFP—Sdc1,使Sdc1在MI大鼠体内过表达,观察其对胶原合成、心室重构和心脏功能的影响,并初步探讨其可能的作用机制,旨在为MI后心室重构的防治提供新的思路和实验依据。
第一章Sdc1在MI大鼠体内表达的时间分布特点
1.1目的:建立MI大鼠模型,定量观察Sdc1在MI大鼠体内表达的时间分布特点。
1.2方法:
1.2.1分组:SD大鼠44只,结扎前降支建立MI大鼠模型。术后24h存活大鼠随机分为MI1天组(MI1d组)、MI3天组(MI3d组)、MI7天组(MI7d组)和MI14天组(MI14d组)。另设假手术组。每组n=6。
1.2.2方法:观察结束时处死大鼠,检测以下指标:
1.2.2.1MI大鼠模型的建立与评估指标:①MI面积(HE染色);②梗死边缘区胶原沉积情况(Masson染色);③心脏功能(超声心动图和血流动力学检查);④心脏重量。
1.2.2.2Sdc1在MI大鼠体内表达的时间分布特点指标:检测不同时间段梗死边缘区Sdc1mRNA(RealtimePCR)、蛋白(Westernblot)和血清中可溶性Sdc1(ELISA法)表达水平。
1.3结果:
1.3.1MI大鼠模型的建立与评估:各组大鼠MI面积无差异(P>0.05)。假手术组大鼠心肌胶原纤维少,心脏各室壁厚度正常,运动协调。MI14d组大鼠梗死边缘区胶原纤维增加,左室前壁变薄,室壁运动减弱或消失,心脏功能下降(P<0.01),心室重量增加(P<0.01)。
1.3.2Sdc1在MI大鼠体内表达的时间分布特点:假手术组大鼠心肌Sdc1mRNA和蛋白表达量低,血清中可溶性Sdc1水平低。MI术后大鼠梗死边缘区Sdc1mRNA和蛋白表达逐渐增加,血清中可溶性Sdc1水平逐渐升高,三者均在第3天达到高峰,此后逐渐下降,各组比较差别有统计学意义(P<0.01)。
1.3.3Pearson相关分析显示:MI大鼠血清中可溶性Sdc1水平与梗死边缘区心肌组织Sdc1蛋白表达水平呈正相关(r=0.952,n=30,t=16.533,P<0.01)。
1.4小结:
1.4.1采用结扎前降支法成功建立MI大鼠模型,模型的可重复性和均一性良好。
1.4.2基础状态下,大鼠心肌可检测到Sdc1mRNA和蛋白表达,血清中存在可溶性Sdc1,三者表达水平均较低。MI大鼠梗死边缘区Sdc1mRNA和蛋白表达明显增加,血清中可溶性Sdc1水平显著升高,三者均在第3天达到高峰,此后逐渐下降,呈现动态变化。
1.4.3MI大鼠血清中可溶性Sdc1水平与梗死边缘区心肌组织Sdc1蛋白表达水平呈正相关。
第二章重组腺病毒载体Ad—CMV—GFP—Sdc1的构建
2.1目的:构建携带大鼠Sdc1cDNA的重组腺病毒载体Ad—CMV—GFP—Sdc1。
2.2方法:
采用基因重组技术和改良的体外连接法构建重组腺病毒载体Ad—CMV—GFP—Sdc1;在293细胞中扩增,CsCl梯度离心纯化,以基因测序、酶切及PCR法进行鉴定,用TCID50法测定病毒的生物活性。
2.3结果:
基因测序显示质粒pCMV—Sport6.1-Sdc1正确携带大鼠Sdc1基因。酶切结果显示成功构建出重组穿梭质粒和重组腺病毒质粒。PCR证实重组腺病毒携带Sdc1基因片段,提示Ad—CMV—GFP—Sdc1构建成功。TCID50法测得重组腺病毒生物活性为2×1011PFU/mL。
2.4小结:
采用基因重组技术和改良的体外连接法成功构建出携带大鼠Sdc1基因的重组腺病毒载体Ad—CMV—GFP—Sdc1,经扩增和纯化,获得重组腺病毒生物活性为2×1011PFU/mL。
第三章Sdc1过表达对MI大鼠心室重构的影响及机制探讨
3.1目的:在体转染Ad—CMV—GFP—Sdc1,观察Sdc1过表达对MI大鼠心室重构和心脏功能的影响并探讨其可能的作用机制。
3.2方法:
3.2.1分组:SD大鼠48只,结扎前降支术后即刻,在梗死边缘区行心肌内注射。根据注射内容物的不同分组:①MIAd—CMV—GFP—Sdc1转染组(n=8,注射Ad—CMV—GFP—Sdc1);②MIAd—GFP对照组(n=8,注射Ad—GFP);③MI盐水组(n=8,注射生理盐水);④假手术组(n=6)。
3.2.2方法:重组腺病毒转染术后14天处死大鼠,检测以下指标:
3.2.2.1重组腺病毒转染与鉴定的指标:①注射点腺病毒的表达(观察绿色荧光);②梗死边缘区Sdc1mRNA(RealtimePCR)、蛋白(Westernblot)和血清中可溶性Sdc1(ELISA法)表达水平。
3.2.2.2Sdc1过表达对MI大鼠心室重构影响的指标:①Ⅰ型、Ⅲ型胶原表达比例(天狼星红染色)和排列情况(透射电镜);②Ⅰ型、Ⅲ型胶原mRNA水平(RealtimePCR法);③MI面积、CVF、羟脯氨酸含量、胶原含量和心脏重量。
3.2.2.3Sdc1过表达对MI大鼠心脏功能影响的指标:超声心动图和血流动力学检查。
3.2.2.4Sdc1作用机制探讨的指标:①对炎症的影响(HE染色);②对心肌细胞凋亡的影响(TUNEL法);③p38MAPKmRNA(RealtimePCR)和蛋白(Westernblot法)表达水平。
3.4小结:
3.4.1采用心肌内注射法成功在体转染重组腺病毒,使Sdc1在转染后的MI大鼠体内过表达。
3.4.2MI大鼠心室重量和胶原含量增加,心功能下降,存在心室重构。Sdc1过表达能减轻心室重量,减少胶原合成,改善心室重构和心脏功能,提示Sdc1可能在MI后心室重构中具有重要作用。
3.4.3MI大鼠梗死边缘区有大量炎症细胞浸润,心肌细胞大量凋亡;Sdc1过表达能减少炎症细胞和凋亡细胞,提示Sdc1可能通过影响炎症反应和心肌细胞凋亡参与MI后心室重构。
3.4.4MI大鼠梗死边缘区p38MAPK信号传导通路明显活化,Sdc1过表达能抑制p38MAPK信号传导通路活性,提示Sdc1可能通过p38MAPK信号传导通路起作用,但具体机制有待进一步研究。
全文结论
4.1MI大鼠梗死边缘区Sdc1mRNA和蛋白表达增加,血清中可溶性Sdc1水平升高,三者均在第3天达到高峰,此后逐渐下降,呈现动态变化。MI大鼠血清中可溶性Sdc1水平与梗死边缘区心肌组织Sdc1蛋白表达水平呈正相关。
4.2采用基因重组技术和改良的体外连接法,成功构建出携带大鼠Sdc1基因的重组腺病毒载体。
4.3采用心肌内注射法成功在体转染重组腺病毒,使Sdc1在转染后的MI大鼠体内过表达。
4.4Sdc1过表达能抑制MI大鼠梗死边缘区胶原合成,改善心室重构和心脏功能,提示Sdc1可能在MI后心室重构中具有重要作用。
4.5Sdc1过表达能抑制MI大鼠梗死边缘区炎症反应和细胞凋亡,提示Sdc1可能通过影响炎症反应和细胞凋亡参与MI后心室重构。
4.6Sdc1过表达能抑制MI大鼠梗死边缘区p38MAPK信号传导通路的活性,提示Sdc1可能通过p38MAPK信号传导通路起作用,但具体机制有待进一步研究。