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一、研究背景心力衰竭(heart failure,HF)是各种严重心脏疾病共有的一个主要并发症或“最后共同通道”。心力衰竭患者一旦出现典型症状,病情将进行性加重,死亡率与恶性肿瘤病人相仿。HF发病机制除血液动力学异常,神经内分泌的激活和心室重构等外,细胞凋亡在衰竭心脏中的作用受到关注,凋亡使工作心肌细胞绝对数量减少,而导致心肌收缩力下降。实验研究、临床试验均表明细胞凋亡干预是防治HF的一条有效的全新途径。近年来在凋亡机制的研究中发现内质网应激反应介导的细胞凋亡是一条新的细胞凋亡信号传导通路。内质网应激反应(endoplasmic reticulum stress,ERS)是细胞本身的一种自我保护性机制,涉及多种信号反应通路系统和许多基因的表达调控。内质网应激反应可以激活内质网分子伴侣、内质网途径的细胞凋亡(endoplasmic reticulum associated death, ERAD)等保护分子的表达,保护细胞抵抗应激,激活细胞凋亡,维持器官的生存。但是反应功能障碍或者过强、过长时间的内质网应激都可以引起细胞功能失调,甚至细胞死亡。在心血管系统中,内质网应激作为多种应激过程的共同通路,广泛地参与多种心血管疾病的发生。内质网介导的凋亡途径包括CCAAT/增强子结合蛋白ε(CCAAT/enhancer-binding proteinε,CHOP)、c-Jun氨基端激酶(c-Jun N-terminal Kinase, JNK)和caspase-12三条途径。但是在心力衰竭的研究中发现:主动脉缩窄诱发的大鼠压力负荷过重心衰模型中存在持续的内质网应激,而且可能对心肌细胞凋亡起到了促进作用,同时发现在该模型中CHOP途径被激活,而非JNK、caspase-12途径,而阿霉素诱导的心衰模型细胞凋亡中,定位于肌浆网的caspase-12起了重要作用,并且caspase-12的激活使内质网应激能够独立地诱导凋亡,而不依赖于其它通路。这说明在不同的心衰模型中,不同的病理生理过程中JNK、caspase-12和CHOP三条途径可能在ERS反应性凋亡中占有不同的地位。我们将构建小鼠心肌梗死后心力衰竭模型,主要研究其内质网介导的凋亡通路,进一步探讨内质网应激反应在心力衰竭中的作用。二、研究目的1、明确心肌梗死后心力衰竭是否激活内质网应激反应。2、探讨心肌梗死后心力衰竭小鼠心肌组织内质网应激介导的凋亡途径。三、研究方法1、模型构建:结扎小鼠左冠状动脉前降支建立心肌梗死后心力衰竭模型,32只小鼠利用随机数字法分4组:假手术组、心肌梗死后2周组、4周组和6周组,采用超声心动图检查观察心室扩张及心功能变化情况。2、western blot检测内质网分子伴侣GRP78蛋白以及内质网应激相关凋亡蛋白CHOP、JNK及其磷酸化水平、caspase-12及其活性剪切片断的表达。3、采用TUNEL染色法观察心肌细胞的凋亡情况。四、研究结果1、内质网分子伴侣GRP78的表达与假手术组相比,术后2周组、4周组和6周组分别上调了123%、163%、184%。2、CHOP的蛋白表达明显上调,与假手术组相比,术后2周组、4周组、6周组的表达分别上调了276%、359%、434%;JNK的活化形式磷酸化JNK表达明显上调,与假手术组相比,2周组、4周组、6周组的表达分别上调420%、620%、701%;caspase-12的剪切活化形式cleaved caspase-12表达明显上调,与假手术组相比,术后2周组、4周组、6周组的表达分别上调139%、191%、256%。3、TUNEL染色结果显示:假手术组的凋亡指数为3.15±0.72%,术后2周组、4周组、6周组的凋亡指数分别为19.11±0.89%、28.89±1.3%、40.23±1.11%。五、结论1、心肌梗死后心力衰竭可以激活持续的内质网应激反应。2、CHOP、JNK、caspase-12三条途径均参与了诱导心肌细胞凋亡的过程。