肥胖增加小鼠心肌缺血再灌注易损性的蛋白质组研究

来源 :南昌大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:SnailHou
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目的:肥胖被认为会增加心肌缺血再灌注损伤的发病率和严重程度,但机制不明。我们认为心肌缺血再灌注易损性的增加不应只关注缺血再灌注损伤的过程,而更应深究肥胖状态时引起的心肌病理生理改变,这应该是其对缺血再灌注耐受性降低的重要基础。为此,本课题通过蛋白质组学方法分析肥胖小鼠与正常小鼠心肌蛋白的表达差异,以初步探讨肥胖增加心肌缺血再灌注易损性的机制。方法:首先通过高脂喂食建立肥胖小鼠模型,进行心肌缺血再灌注处理,比较肥胖小鼠与正常小鼠的心功能、心肌梗死面积、纤维化程度的差异,以明确肥胖是否增加心肌缺血再灌注的易损性。然后取未做心肌缺血再灌注处理的肥胖小鼠和正常小鼠进行TMT定量蛋白质组学分析,筛选肥胖小鼠与正常小鼠之间的差异表达蛋白,探究肥胖增加小鼠心肌缺血再灌注易损性可能的分子机制。主要方法如下:1.高脂饲料喂养C57/BL6小鼠6个月,建立肥胖小鼠模型;2.定期监测小鼠体重、血糖以及血脂等相关基础指标;3.建立小鼠心肌缺血再灌注损伤模型,使用小动物超声仪检测小鼠术前术后心功能;4.TTC染色法观察小鼠心肌缺血再灌注后心肌梗死面积;5.制作小鼠心脏石蜡切片,并进行Masson染色检测胶原含量;6.取正常和肥胖小鼠心肌组织,提总蛋白进行酶解、TMT肽段标记、色谱分级、质谱(LC-MS/MS)采集数据,对收集到的数据进行生物信息学分析,寻找关键生物学标志;7.采用Western blot法对蛋白质组学结果进行验证。结果:1.C57/BL6小鼠经6个月高脂饲料喂食后,平均体重超过正常饮食小鼠约60%,且血清中总胆固醇含量和血糖较正常饮食小鼠明显增高,说明模型建立成功;2.超声心动图结果显示,正常小鼠和肥胖小鼠的左室射血分数及短轴缩短率均在71%、35%左右,没有显著差异;而经心肌缺血再灌注手术后,正常小鼠左室射血分数和短轴缩短率分别下降至58%和28%,而肥胖小鼠则分别下降至47%和20%,心功能较正常小鼠明显减弱;3.TTC染色结果显示,经心肌缺血再灌注损伤后,正常小鼠心肌梗死面积为23%,而肥胖小鼠为41%;4.Masson染色结果显示,心肌缺血再灌注前,正常组约有5%的胶原沉积,肥胖小鼠约有7%的胶原沉积;而缺血再灌注手术后,正常小鼠胶原沉积约为14%而肥胖小鼠约为20%;5利用TMT蛋白质组学技术对肥胖小鼠和正常小鼠术前心肌组织进行分析,结果发现肥胖小鼠较正常小鼠有45个下调差异表达蛋白,114个上调差异表达蛋白;GO分析显示差异表达蛋白主要与脂肪酸分解代谢过程有关;KEGG通路分析发现差异表达蛋白主要富集在脂肪酸降解和PPAR通路;在下调差异表达蛋白中,发现AKT1与GO、KEGG通路分析结果存在较强的联系,采用Western blot对AKT1的表达进行验证,发现肥胖小鼠较正常小鼠,AKT1蛋白表达水平明显降低,这与蛋白质组学筛选出的结果一致。结论:肥胖会增加小鼠心肌缺血再灌注的易损性,这与肥胖导致的脂肪酸、葡萄糖代谢异常有关,AKT1的下调可能是易损性增加的重要因素。
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