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目的:本研究旨在探寻小鼠急性心肌梗死(AMI)后心室重塑早期蛋白质组学的变化,从蛋白质组层面研究心肌梗死后参与心室重塑的分子事件,为心肌梗死后早期心肌保护提供新的思路:1)采用相对和绝对定量的等量异位标签(iTRAQ)技术,高通量、高效率地鉴定及筛选小鼠AMI后差异蛋白的表达;2)在动物模型水平,采用分子生物学手段进行候选靶蛋白的表达验证;3)在细胞模型水平,应用基因转染技术进行靶蛋白的功能验证,探讨靶蛋白的分子生物学作用。方法:1)将雄性实验小鼠随机分为4组,分别为假手术-3天组(Sham-3d)、假手术-7天组(Sham-7d)、心肌梗死-3天组(MI-3d)以及心肌梗死-7天组(MI-7d)组。采用结扎小鼠左冠状动脉的方法建立AMI模型。建模后通过超声心动图、血流动力学以及病理组织学检测方法评估小鼠AMI后心功能及心室重塑情况。提取蛋白质,采用iTRAQ技术进行AMI后3天和7天差异蛋白质的鉴定及筛选,并通过生物信息学分析,对差异表达蛋白的生物学功能进行初步分析;2)在动物组织水平,采用病理组织学检测,评价AMI后早期心肌纤维化导致心室重塑的情况,并进一步采用qRT-PCR及Western Blot方法对小鼠心肌组织进行靶蛋白的表达验证,选择需要进一步功能验证的靶蛋白;3)在细胞水平,建立缺氧/复氧心肌细胞损伤模型,观察维生素D结合蛋白(VDBP)在心肌细胞损伤0h,6h,12h,24h,48h以及72h的表达变化。进一步构建质粒瞬时转染H9C2心肌细胞以过表达VDBP,并采用MTS法、Tunel法及Annexin V/PI法检测细胞凋亡与坏死,采用qRT-PCR及Western Blot方法检测VDBP相关因子的mRNA转录水平及蛋白表达水平变化,探讨VDBP在心肌损伤早期的分子作用。结果:1)成功建立小鼠AMI模型,MI-3d组、MI-7d组心肌梗死面积分别为45.29±7.52%、44.83±7.36%,MI-3d组与MI-7d组左心室重量/胫骨长度均较Sham组增高(P<0.001);MI-7d组肺脏重量/胫骨长度较Sham-7d组增高(P<0.001)。超声心动图检测显示,与Sham-3d组相比,MI-3d组左心室内径及舒张期外径显著增大(P<0.01),左心室前壁及后壁厚度变薄(P<0.001),左室短轴缩短率显著下降(P<0.001);与Sham-7d组相比,MI-7d组左心室内径及舒张期外径显著增大,左心室前壁及后壁厚度变薄,左室短轴缩短率显著下降(P<0.001)。血流动力学测定显示,与Sham-3d组相比,MI-3d组收缩压、平均主动脉压、左心室压及左心室压力变化速率下降(P<0.05);与Sham-7d组相比,MI-7d组收缩压、左心室舒张末压及左心室压力变化速率下降下降(P<0.01)。HE染色显示,MI-3d组可见大量心肌细胞坏死,可见炎性细胞浸润;MI-7组可见梗死区出现肉芽组织增生,心肌纤维化表现。采用i TRAQ蛋白质组学技术总共鉴定了2540个蛋白,筛选了AMI后表达显著变化的776个差异蛋白。通过对差异蛋白的聚类分析、GO富集及KEGG通路分析,发现wnt、内质网应激(ERS)、维生素D结合蛋白(VDBP)以及肌动蛋白(actin)相关信号通路可能参与AMI后心室重塑的分子生物学过程,其中VDBP可能参与其余3条信号通路的分子生物过程,可能在AMI后心室重塑分子机制中发挥重要作用;2)采用Masson染色发现AMI后心肌胶原含量增加,进一步行免疫组化染色检测I型和III型胶原含量,发现两种类型的胶原在AMI后均增高(P<0.01)。通过qRT-PCR检测AMI后心肌损伤因子,与Sham组相比,MI组LDH、cTNT、BNP的mRNA转录水平上调(P<0.05)。对靶蛋白信号通路中的关键因子进行qRT-PCR检测,发现在AMI后3天、7天wnt、ERS、VDBP以及actin相关信号通路活化。采用Western blot检测MI组建模后心梗区和Sham组小鼠左心室组织,结果可见VDBP,维生素D受体(VDR)和凝溶胶蛋白(GSN)的蛋白表达水平较假手术组明显上调(P<0.001),证实VDBP在AMI后出现蛋白表达的差异性变化;3)成功构建缺氧/复氧H9C2心肌细胞损伤模型,发现VDBP在缺氧/复氧处理后6h、12h的H9C2中表达上调(P<0.001)。构建过表达VDBP质粒及对照质粒,并采用脂质体介导的方法瞬时转染H9C2,采用qRT-PCR及Western Blot方法检测VDBP的表达显示,过表达VDBP转染H9C2后,VDBP的mRNA转录水平及蛋白表达水平明显上调(P<0.001)。过表达VDBP组经缺氧/复氧6h处理后,细胞凋亡和坏死增加(P<0.001)。过表达VDBP处理组的VDR的转录水平及蛋白表达水平明显下调(P<0.01),GSN,Caspase3的转录水平及蛋白表达水平上调(P<0.001)。结论:1)本研究采用iTRAQ蛋白质组学技术高通量鉴定差异蛋白并筛选,通过分子生物学技术验证,发现wnt、ERS、VDBP以及actin相关信号通路参与AMI后心室重塑的分子生物学过程;2)采用过表达VDBP转染H9C2心肌细胞的方法,在缺氧/复氧心肌细胞损伤模型中进行功能验证,证明VDBP加重心肌细胞损伤的作用,并发现过表达VDBP后抑制VDR、上调GSN活性的分子现象;3)在缺氧/复氧心肌细胞损伤模型中,过表达VDBP后caspase 3的蛋白表达水平上调,证明VDBP可能通过caspase 3介导的细胞凋亡参与AMI后早期心肌细胞损伤的病理生理机制,为靶向干预AMI后心室重塑提供了新的思路。