甲減性心力衰竭大鼠心肌纖維化及其分子機制研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、甲狀腺功能減退(簡稱甲減)是一種常見的甲狀腺疾病,我國學者報道的臨床甲減患病率為1.0%。心血管系統(tǒng)是甲狀腺激素最重要的作用靶點之一,近年來,甲狀腺激素與心力衰竭(簡稱心衰)的關系已經(jīng)引起人們關注。心衰是發(fā)病率最高的心血管疾病,治療心衰是當前心血管疾病研究的熱點。心衰的病理基礎之一是早期的心肌纖維化,纖維化是心臟長期負荷過重時發(fā)生的一種心室重構(gòu),是多種心血管系統(tǒng)疾病的常見并發(fā)癥和病理基礎,常導致嚴重的心律失常、心力衰竭,因此預防與逆轉(zhuǎn)這

2、種改變就成為了治療心衰研究的重要方向。研究表明,甲減與心衰關系密切,但甲減導致心衰的相關機制尚未完全闡明。此外,動物模型是研究甲減與心衰關系的主要途徑,但目前國內(nèi)外尚未建立方便穩(wěn)定的甲減致心衰的動物模型。在心肌纖維化的相關研究中人們發(fā)現(xiàn),磷酸腺苷(AMP)基因突變可導致心肌肥大及心律失常,AMPK的激活可通過負性調(diào)節(jié)mTOR/p70S6K通路減輕由壓力負荷過度誘發(fā)的的心肌纖維化。因此AMPK有望成為心肌纖維化疾病中的治療新靶點。

3、  本課題擬建立腹腔注射131I致甲減性心力衰竭大鼠模型,研究甲減導致心力衰竭大鼠心肌纖維化作用的靶點及相關分子機制。本研究結(jié)果將有助于闡明甲減導致心衰的可能機制,為甲減患者心衰的防治提供新思路和研究途徑。本實驗內(nèi)容主要包括以下兩部分:
  第一部分甲減性心力衰竭大鼠動物模型的建立
  目的:建立通過腹腔注射131I致甲減性心力衰竭大鼠模型。
  方法:清潔級雄性健康Wistar大鼠(體重在200-220g)56只,適

4、應性喂養(yǎng)1周后隨機分為7組:正常對照組、100μCi組、300μCi組、500μCi組、700μCi組、900μCi組、1100μCi組,每組8只。將131I用生理鹽水稀釋制成混合液,各個實驗組分別腹腔注射含100μCi、300μCi、500μCi、700μCi、900μCi、1100μCi131I的等體積混合液,正常對照組給予等體積的生理鹽水。喂養(yǎng)4周及8周后,心臟超聲評價大鼠心臟功能,核素掃描了解大鼠甲狀腺聚碘功能,ELISA試劑盒

5、測定血清TT3、TT4、TSH、BNP水平,綜合判斷造模是否成功。
  結(jié)果:
  1、實驗8周末,甲狀腺核素掃描處理組各組大鼠攝碘功能與正常對照組相比較顯著下降。
  2、大鼠甲狀腺功能
  實驗4周末及實驗8周末,處理組各組大鼠TT3、TT4水平與正常對照組相比降低(P<0.05),處理組各組TSH水平與正常對照組相比明顯升高(P<0.05),隨著131I劑量增加差異更加顯著,但700μCi以上組與300μC

6、i組、500μCi組相比未見明顯差異。
  3、大鼠心臟功能
  實驗4周末,處理組各組大鼠室間隔厚度與正常對照組相比顯著升高(P<0.05),700μCi以上組舒張期左室內(nèi)徑與正常對照組、100μCi組、300μCi組、500μCi組相比差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),300μCi以上組左室后壁厚度、射血分數(shù)與正常對照組及100μCi組相比差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),500μCi以上組收縮期左室內(nèi)徑與100μCi組

7、、300μCi組及正常對照組相比差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),處理組各組左室內(nèi)徑縮短率與正常對照組相比明顯降低(P<0.05)。
  實驗8周末,處理組各組大鼠室間隔厚度、左室后壁厚度與正常對照組相比顯著升高(P<0.05),300μCi以上組舒張期左室內(nèi)徑、收縮期左室內(nèi)徑、射血分數(shù)、左室內(nèi)徑縮短率與正常對照組、100μCi組相比差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),隨著131I劑量增加差異更加顯著,但700μCi以上組與300μ

8、Ci組、500μCi組相比未見明顯差異。
  4、大鼠BNP表達水平
  實驗4周末,處理組各組大鼠BNP水平與正常對照組相比差異沒有統(tǒng)計學意義(P>0.05)。實驗8周末,處理組各組大鼠BNP水平與正常對照組相比差異有統(tǒng)計學差異(P<0.05),并且隨著131I劑量增加差異更加顯著。
  結(jié)論:
  131I腹腔注射可致大鼠甲狀腺功能減低,同時伴有心功能下降。300μCi、500μCi131I劑量為最佳模型劑量

9、。
  第二部分甲減性心力衰竭大鼠心肌纖維化相關分子機制研究
  目的:觀察甲減大鼠心肌形態(tài)學變化并對纖維化進行評估,通過對AMPK及mTOR/p70S6K通路進行研究,評價甲減對甲減性心力衰竭大鼠心肌纖維化作用的相關分子機制。
  方法:選取第一部分100μCi組、300μCi組、500μCi組及正常對照組四組大鼠的部分心尖組織切片行HE染色及天狼星紅染色,HE染色觀察心臟大體組織及細胞橫切面積,天狼星紅染色觀察心肌

10、組織膠原含量。RT-PCR方法測定心臟組織NF-κB、CollagenⅠ、TGF-β、TNF-α、mTOR、EEF2、AMPK、p70S6K基因表達水平。Western-Blot方法測定心臟AMPK、P-AMPKα2Ser491、EEF2、P-EEF2、 p70S6K、P-p70S6K Ser424、mTOR、P-mTOR蛋白表達水平。
  結(jié)果:
  1、病理學結(jié)果
  (1) HE染色結(jié)果
  處理組各組與正

11、常對照組相比,心肌細胞排列順序紊亂,細胞和細胞核大體形態(tài)不規(guī)則,心肌細胞所占面積顯著增大。
  (2)天狼星紅染色結(jié)果
  處理組各組與正常對照組相比,心肌細胞膠原含量顯著增多,細胞內(nèi)膠原纖維增粗增大,排列順序紊亂,血管周圍的膠原增生明顯。
  2、8周末大鼠心肌組織基因表達水平
  8周末處理組各組大鼠心肌組織mTOR、EEF2、AMPKα2、p70S6K基因表達與正常對照組相比差異沒有統(tǒng)計學意義(P>0.05

12、);處理組各組NFκB、TNF-α基因表達與正常對照組相比明顯上調(diào),差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);300μCi組、500μCi組CollagenⅠ、TGF-β基因表達與正常對照組相比明顯上調(diào),差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。
  3、8周末大鼠心肌組織通路蛋白表達
  8周末處理組各組大鼠心肌組織mTOR、EEF2、AMPKα2、p70S6K蛋白表達與正常對照組相比差異沒有統(tǒng)計學意義(P>0.05);處理組各組P-mT

13、OR、P-AMPKα2Ser491、P-p70S6K Ser424蛋白表達水平與正常對照組相比均明顯上調(diào),差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);處理組各組P-EEF2蛋白表達水平與正常對照組相比明顯下調(diào),差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。
  結(jié)論:
  1、在甲減性心力衰竭大鼠模型中,NFκ、CollagenⅠ、TGF-β、TNF-α基因表達水平顯著上調(diào),HE染色及天狼星紅染色結(jié)果均表明在甲減性心力衰竭大鼠中心肌纖維化形成。<

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