脂联素调控microRNA-449b/Nrf-1内源性抗氧化通路降低糖尿病小鼠心肌缺血再灌注损伤

来源 :天津医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wintry5
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
研究目的:心血管疾病是目前人类最为重要的死亡原因,在心肌梗死患者中,对于减少急性心肌缺血损伤、限制心肌梗死面积、维持左室收缩功能和预防心力衰竭及时有效的治疗方法则是心肌的血液再灌注。然而,再灌注这个过程本身可以进一步加剧心肌损害,该现象被称为心肌缺血再灌注损伤(MI/R)。我们目前已知的心血管疾病风险因素很多,如高血压、吸烟、肥胖、高血脂、糖尿病等。与非2型糖尿病患者相比,2型糖尿病患者心肌缺血再灌注后,心梗面积增加、心肌再灌注量减低、充血性心力衰竭发生率升高以及生存率降低。脂联素(Adiponectin,APN)是一种脂肪组织分泌的脂肪细胞因子,在肥胖和2型糖尿病患者中,血浆APN水平显著降低,导致心肌对MI/R损伤敏感性增加。微核糖核酸(micro ribonucleic acid,miRNA)是一种内源性单链非编码RNAs,长度在22个核苷酸左右。研究报道miRNA谱的改变与各种心血管疾病高度相关,如心肌梗死、心室重构、心肌病,且miRNA在糖尿病患者中的表达谱已经确定与疾病的诊断、进展、预后和治疗反应相关。为探究在糖尿病情况下,低脂联素血症加重心肌缺血再灌注损伤的机制,我们进行了深入研究。研究内容及方法:第一部分:利用野生型及APN基因敲除(APN-KO)小鼠建立MI/R模型,提取心肌组织miRNA进行芯片分析,筛选目的miRNA;第二部分:利用MI/R模型,予目的miRNA抑制剂与模仿体处理后,检测心功能、心梗面积、血浆CK-MB、凋亡水平以确定该miRNA对MI/R的调控作用;第三部分:对目的miRNA进行基因功能富集分析,对该通路进行RNA分布检测,结合预测软件筛选目的miRNA下游潜在靶基因并经荧光素酶报告基因检测确定。第四部分:利用乳鼠心肌细胞对目的miRNA及下游靶基因在高糖高脂(HGHL)及拟缺血再灌注(SI/R)下功能进行机制研究。第五部分:利用高脂喂养(HFD)诱导糖尿病小鼠建立MI/R模型,检测心功能、心肌梗死面积、CK-MB水平、心肌细胞损伤和凋亡水平等,验证目的miRNA及靶基因变化及作用,同时通过予小鼠APN治疗,确定其调控目的miRNA及下游基因从而起到心肌保护作用。研究结果:1.野生型及APN-KO小鼠心肌缺血再灌注后心肌miRNA表达谱筛选中,23个候选miRNA中miRNA-449b上调幅度最大(3.98倍),且可以被APN处理有效抑制高表达。2.miRNA-449b调控小鼠心肌缺血再灌注损伤;野生型小鼠中,过表达miRNA-449b后,MI/R损伤后心肌梗死面积及凋亡水平较单纯损伤组明显增加;APN-KO小鼠经抑制miRNA-449b表达后,MI/R损伤后心梗面积、血浆CK-MB及凋亡水平较单纯损伤组显著降低。3.Gene ontology(GO)分析示miRNA-449b功能富集于氧化应激反应,经APN-KO小鼠MI/R模型验证,miRNA-449b抑制剂可以有效减少MI/R后心肌组织内氧化应激的产生;mRNA array分析示Abl1、I16ra、Nfe211基因表达存在显著差异,经软件预测推断及在心肌细胞荧光素酶报告基因检测确定Nrf-1为miRNA 449b下游靶基因。4.miRNA-449b抑制高糖高脂下乳鼠心肌缺氧复氧后Nrf-1表达水平,超氧化物水平及凋亡增多;与单纯SI/R组相比,miRNA-449b抑制剂可以显著恢复SI/R后降低的Nrf-1表达,明显降低损伤后超氧化物含量,且Cleaved Caspase3水平及TUNEL结果示凋亡水平显著降低。与高糖高脂下单纯缺血缺氧组心肌细胞相比,过表达Nrf-1后,超氧化物生成显著减少。5.糖尿病小鼠心肌缺血再灌注损伤后,心肌miRNA-449b表达量显著增加,且在APN处理后被有效抑制表达;糖尿病小鼠中,与单纯心肌缺血再灌注损伤组相比,抑制miR449b表达小鼠MI/R后心功能显著改善,心肌梗死面积明显减小、血浆CK-MB及心肌超氧化物含量明显降低;糖尿病小鼠MI/R后Nrf-1表达降低,予APN后可以明显恢复且增加其表达量、超氧化物生成减少、Cleaved Caspase3表达降低。结论:在糖尿病情况下,APN水平降低,在心肌缺血再灌注损伤发生时,激发大量microRNA-449b表达,并直接结合靶基因Nrf-1,降低其心肌表达量,抑制其抗氧化作用导致超氧化物的生成蓄积,心肌细胞凋亡增多,最终导致心脏功能降低。与此同时,证明了 Adiponectin可能通过作用于microRNA-449b而调控Nrf-1表达,发挥对糖尿病心脏心肌缺血再灌注损伤后的心肌保护作用。
其他文献
教师资格制度的完善是依法治教的保障,而我国教师资格制度起步较晚,和发达国家相比还比较落后。日本在教育方面的诸多规章制度的制定起步较早,有一套较为成熟的教师教育体系
本次研究分为三部分内容:其一,叙事医学的理论阐释;其二,运用质性研究(叙事医学访谈),分析患者的疾病叙事;其三,运用定量研究,对叙事医学进行临床效果检验。这三部分内容穿插
大气重力波(GW)对大气不同层之间的动量和能量传输起着非常重要的作用,GW的导制传播影响大气垂直和水平方向上的能量传输与耦合。GW传播过程中发生的自加速,破碎进而将能量级
随着近年来人工智能的快速发展,巡检机器人开始越来越多地被应用在服务、军事等行业中。针对不同的应用场景,有不同类型的巡检机器人。本文主要研究一种室外巡检机器人,对其
柱形空气衬垫已被广泛用于产品的缓冲包装,但对其缓冲性能的研究不足导致缺乏使用该材料进行缓冲包装设计的合理方法。本文基于此研究该材料的缓冲性能,探索适用于该材料的缓
高温稳定性较差一直是困扰着沥青混合料路面使用的一个难题,尽管目前已有较多材料对沥青混合料进行改性,但是大多数材料依然未能改变其粘弹性的本质。不饱和聚酯树脂混凝土(UP
本文以章学诚《文史通义》为中心,对中国古代学术思想史进行较为系统的梳理和探讨,共分八章。在中国古代学术思想史上,清代是传统学术思想总结的时期,学者们较为系统地梳理和
黄土宏观界面是在多营力控制下形成并赋存于黄土结构表层及内部的黄土结构面,是黄土非均质、各向异性和非线性的体现,也是其发生侵蚀、灾变的几何物理边界。其广泛发育在黄土
地下矿山大规模开采造成大面积空区和尾砂废弃物堆积,诱发地质灾害与环境破坏,严重制约我国矿产资源可持续开发利用及矿业健康发展。充填法将固体废弃物充填于地下,借以达到
蛋白质作为生命的物质基础,是生命活动的主要承担者,参与了生命几乎所有过程。对蛋白质结构和功能的研究将直接阐明生命在生理或病理条件下的变化机制,是后基因组时代生命科