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目的:
为证实糖脂代谢的关键酶ACLY是否参与和调控UT-B缺失导致心肌细胞脂代谢紊乱过程。课题组前期研究发现,UT-B基因敲除可导致小鼠心脏发生代谢重构,UT-B基因敲除小鼠会出现心肌肥大的症状,并伴有不同程度房室传导阻滞,且随龄加重。另外,研究表明ACLY在一些脂代谢紊乱相关的疾病中表达异常,如肥胖、糖尿病。近年来,ACLY与心血管疾病相关机制的研究报道尚少。本研究旨在进一步证实UT-B在心肌能量代谢重构中的作用,并探索ACLY在高尿素和UT-B缺失所致心肌肥大中的表达和作用,明确ACLY参与UT-B基因缺失所致心肌细胞脂质代谢紊乱,进一步证实ACLY的表达可调控UT-B基因缺失导致心肌脂质代谢紊乱,从而影响心肌肥大的发生发展。
方法:
1)利用正常心肌细胞(H9C2),给予20mM尿素,建立高尿素细胞模型,,观察心肌细胞体积大小和脂质堆积情况,心肌肥大标志蛋白(ANP)和柠檬酸裂解酶(ACLY)的表达,以及细胞内总胆固醇、甘油三酯、高/低密度脂蛋白含量随时间的变化。
2)利用UT-B基因敲除的心肌细胞,建立UT-B缺失细胞模型,再通过异丙肾上腺素(ISO)处理后,观察负荷或刺激下UT-B缺失心肌细胞体积大小和脂质堆积情况,观察各组细胞心肌肥大标志蛋白(ANP)和柠檬酸裂解酶(ACLY)的表达,以及细胞内总胆固醇、甘油三酯、高/低密度脂蛋白含量随时间的变化。3)应用正常心肌细胞和UT-B缺失细胞模型,加入异丙肾上腺素(ISO)后,再分别通过转染shACLY和空载体,对比观察心肌心肌肥大标志蛋白(ANP)和柠檬酸裂解酶(ACLY)表达,以及细胞内总胆固醇、甘油三酯、高/低密度脂蛋白含量。
结果:
1)高尿素可促进心肌细胞发生脂质代谢紊乱,UT-B缺失更易导致心肌肥大发生。
免疫荧光实验结果显示,正常心肌细胞,尿素负荷后,细胞细胞体积明显增大(p<0.05);UT-B缺失细胞,给予ISO刺激后细胞体积增大更为明显。油红O染色实验结果显示,尿素负荷的正常心肌细胞出现脂滴蓄积;ISO刺激的UT-B基因缺失细胞中出现大量脂滴蓄积。
Western blotting实验结果显示,尿素负荷的正常心肌细胞和ISO刺激后UT-B基因缺失细胞的ANP和ACLY表达水平随时间增加呈上升趋势。
酶标仪检测分析结果显示,给予尿素负荷的正常心肌细胞与ISO处理的UT-B基因缺失细胞模型组心肌细胞总胆固醇、甘油三酯及高/低密度脂蛋白含量较对照组相比明显升高(p<0.05),呈现时间依赖性;其中低密度脂蛋白含量变化最为明显(p<0.05)。
2)干预ACLY表达可调控UT-B基因缺失所导致的心肌肥大。
Western blotting实验结果显示,,与对照组相比,给予ISO处理后,正常心肌细胞和UT-B基因缺失细胞的ANP和ACLY表达水平较高(p<0.05),且UT-B基因缺失细胞增加更为明显(p<0.05);与模型组比较,在转染ACLY-shRNA后细胞内ANP和ACLY显著下降(p<0.05)。
酶标仪检测分析结果显示,与对照组相比,给予ISO处理后正常心肌细胞与UT-B基因缺失细胞模型组心肌细胞内总胆固醇、甘油三酯及高/低密度脂蛋白含量明显升高(p<0.05),其中低密度脂蛋白含量增加最为明显(p<0.05);在转染ACLY-shRNA后含量显著下降;其中,低密度脂蛋白含量下降更为明显(p<0.05)。
结论:
首先,证实了高尿素和UT-B基因缺失可导致心肌细胞脂质代谢紊乱;其次,明确了ACLY参与UT-B基因缺失所致心肌细胞脂质代谢紊乱;最后,干扰ACLY表达可调控UT-B基因缺失导致心肌脂质代谢紊乱,抑制心肌肥大的发生发展。
为证实糖脂代谢的关键酶ACLY是否参与和调控UT-B缺失导致心肌细胞脂代谢紊乱过程。课题组前期研究发现,UT-B基因敲除可导致小鼠心脏发生代谢重构,UT-B基因敲除小鼠会出现心肌肥大的症状,并伴有不同程度房室传导阻滞,且随龄加重。另外,研究表明ACLY在一些脂代谢紊乱相关的疾病中表达异常,如肥胖、糖尿病。近年来,ACLY与心血管疾病相关机制的研究报道尚少。本研究旨在进一步证实UT-B在心肌能量代谢重构中的作用,并探索ACLY在高尿素和UT-B缺失所致心肌肥大中的表达和作用,明确ACLY参与UT-B基因缺失所致心肌细胞脂质代谢紊乱,进一步证实ACLY的表达可调控UT-B基因缺失导致心肌脂质代谢紊乱,从而影响心肌肥大的发生发展。
方法:
1)利用正常心肌细胞(H9C2),给予20mM尿素,建立高尿素细胞模型,,观察心肌细胞体积大小和脂质堆积情况,心肌肥大标志蛋白(ANP)和柠檬酸裂解酶(ACLY)的表达,以及细胞内总胆固醇、甘油三酯、高/低密度脂蛋白含量随时间的变化。
2)利用UT-B基因敲除的心肌细胞,建立UT-B缺失细胞模型,再通过异丙肾上腺素(ISO)处理后,观察负荷或刺激下UT-B缺失心肌细胞体积大小和脂质堆积情况,观察各组细胞心肌肥大标志蛋白(ANP)和柠檬酸裂解酶(ACLY)的表达,以及细胞内总胆固醇、甘油三酯、高/低密度脂蛋白含量随时间的变化。3)应用正常心肌细胞和UT-B缺失细胞模型,加入异丙肾上腺素(ISO)后,再分别通过转染shACLY和空载体,对比观察心肌心肌肥大标志蛋白(ANP)和柠檬酸裂解酶(ACLY)表达,以及细胞内总胆固醇、甘油三酯、高/低密度脂蛋白含量。
结果:
1)高尿素可促进心肌细胞发生脂质代谢紊乱,UT-B缺失更易导致心肌肥大发生。
免疫荧光实验结果显示,正常心肌细胞,尿素负荷后,细胞细胞体积明显增大(p<0.05);UT-B缺失细胞,给予ISO刺激后细胞体积增大更为明显。油红O染色实验结果显示,尿素负荷的正常心肌细胞出现脂滴蓄积;ISO刺激的UT-B基因缺失细胞中出现大量脂滴蓄积。
Western blotting实验结果显示,尿素负荷的正常心肌细胞和ISO刺激后UT-B基因缺失细胞的ANP和ACLY表达水平随时间增加呈上升趋势。
酶标仪检测分析结果显示,给予尿素负荷的正常心肌细胞与ISO处理的UT-B基因缺失细胞模型组心肌细胞总胆固醇、甘油三酯及高/低密度脂蛋白含量较对照组相比明显升高(p<0.05),呈现时间依赖性;其中低密度脂蛋白含量变化最为明显(p<0.05)。
2)干预ACLY表达可调控UT-B基因缺失所导致的心肌肥大。
Western blotting实验结果显示,,与对照组相比,给予ISO处理后,正常心肌细胞和UT-B基因缺失细胞的ANP和ACLY表达水平较高(p<0.05),且UT-B基因缺失细胞增加更为明显(p<0.05);与模型组比较,在转染ACLY-shRNA后细胞内ANP和ACLY显著下降(p<0.05)。
酶标仪检测分析结果显示,与对照组相比,给予ISO处理后正常心肌细胞与UT-B基因缺失细胞模型组心肌细胞内总胆固醇、甘油三酯及高/低密度脂蛋白含量明显升高(p<0.05),其中低密度脂蛋白含量增加最为明显(p<0.05);在转染ACLY-shRNA后含量显著下降;其中,低密度脂蛋白含量下降更为明显(p<0.05)。
结论:
首先,证实了高尿素和UT-B基因缺失可导致心肌细胞脂质代谢紊乱;其次,明确了ACLY参与UT-B基因缺失所致心肌细胞脂质代谢紊乱;最后,干扰ACLY表达可调控UT-B基因缺失导致心肌脂质代谢紊乱,抑制心肌肥大的发生发展。