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Kisspeptin是由基因Kiss-1编码的一种多肽类物质,由于早期研究表明其具有抑制肿瘤转移的作用也被称作肿瘤抑制因子。后来研究发现,Kisspeptin也在调控青春期启动、生殖、促进血管收缩及调节应激等过程中发挥重要作用。但是,Kisspeptin-10在体内对心肌的作用以及Kisspeptin-10对热应激引起的心肌损伤的干预研究较少。在本实验中,首先通过透射电镜、HE染色、Masson染色、基因芯片、基于气相色谱时间飞行-质谱联用技术(GC/TOF-MS)的代谢组学分析、RT-PCR和Western-blot等技术研究了 Kisspeptin-10在形态学、基因表达谱、代谢组学、分子生物学等多方面对心肌造成的影响,发现Kisspeptin-10对心肌具有正性肌力作用,并改变了机体的代谢状态。在当今的环境中,随着温室效应的增强,夏季高温天气会引起人类和动物的热应激,易造成机体神经、免疫、内分泌紊乱。人类在热应激后会出现呼吸急促,心力衰竭、炎症等症状,给人类的健康造成很大的威胁;并且热应激是畜牧业中面临的重要问题,它导致动物免疫力下降,摄食减少,生产性能和繁殖能力降低,给畜牧业的发展造成巨大阻碍。有报道表明,热应激后最先和最易受到损伤的部分是心血管系统。热应激可以产生加大心脏强度和加快心率等代偿反应,当心肌代偿无法承担热应激造成的损伤时,会造成多种继发型疾病的发生和发展。本实验初期研究了 Kisspeptin-10可以改变血清代谢物中能量与氨基酸代谢情况,并可以改变心脏疾病相关通路中基因的表达,对心肌产生多方面重要的影响。根据这些研究基础,我们希望发现Kisspeptin-10对热应激引起大鼠心肌损伤的干预作用。在Kisspeptin-10干预热应激引起的心肌损伤的研究中,SD大鼠随机分为3组:热应激组(H),Kisspeptin-10干预热应激组(KH),对照组(N)。本研究希望通过心肌组织形态学观察,心肌组织中相关心脏疾病通路中的基因ITGA4、ITGB8、BNP、MYL7、HIF-1α和ITGB7 mRNA转录水平测定以及相关蛋白表达水平测定等方法探究Kisspeptin-10对热应激后心肌损伤的干预情况。心肌组织观察结果表明:HE染色、Masson染色及TEM发现热应激导致心肌纤维断裂,心肌细胞质染色不均,纤维增生,线粒体空泡,线粒体嵴断裂;Kisspeptin-10干预后心肌断裂减少,细胞质染色较均匀,线粒体空泡与线粒体嵴断裂减少,纤维增生减少,心肌组织损伤均有缓解。RT-PCR结果表明:基因ITGA4在热应激后mRNA表达量相比对照组显著上升(P<0.05),而在Kisspeptin-10干预组(KH)中降低并趋于对照组;基因ITGB8,HIF-1α,MYL7和BNP mRNA表达水平在热应激后相比对照组极显著上升(户<0.01),而在Kisspeptin-10干预后出现下降。其中关键基因ITGB8和BNP经Western-blot检测其蛋白表达水平,结果表明与mRNA表达水平一致。综上所述,本研究从代谢组学,组织形态学和分子生物学多方面探究了Kisspeptin-10对心肌的影响,发现Kisspeptin-10对心肌具有正性肌力作用,并改变了机体的能量代谢、氛基酸代谢及其他代谢状态。在热应激大鼠中,组织形态学和分子生物学研究表明了 Kisspeptin-10可能参与了热应激后的心肌重塑过程,线粒体修复及能量产生过程和心肌纤维生成过程,在一定程度上缓解了热应激引起的心肌损伤。