衰老大鼠心肌組織中HtrA2-Omi含量變化及可能的意義.pdf

1、衰老是機(jī)體隨年齡改變而發(fā)生的所有現(xiàn)象的集中體現(xiàn)。在衰老過(guò)程中,機(jī)體各組織器官的功能逐漸降低,最終導(dǎo)致機(jī)體死亡。因此,可以把衰老定義為機(jī)體對(duì)內(nèi)、外環(huán)境改變的、年齡依賴性的易損性增加。大量的研究表明,衰老是導(dǎo)致冠心病的主要獨(dú)立危險(xiǎn)因子。衰老的心臟心功能下降、對(duì)缺血/再灌注損傷敏感性高、梗死面積大、溶栓治療和預(yù)后處理對(duì)老年心梗病人的收效也遠(yuǎn)不如對(duì)青年人,提示老年心臟對(duì)心肌缺血等疾病易感性增加,但其機(jī)制一直處于探索之中。近年的研究表明,人類和動(dòng)

2、物衰老過(guò)程中出現(xiàn)大量心肌細(xì)胞丟失；從17歲到90歲,單純由于年齡因素,人體心肌細(xì)胞減少約1/3：在70歲健康男性中,僅由衰老導(dǎo)致的心肌細(xì)胞丟失就占左、右心室細(xì)胞總數(shù)的30％。由于心肌細(xì)胞是心臟功能活動(dòng)的基本單位,這種隨年齡增長(zhǎng)發(fā)生的心肌細(xì)胞進(jìn)行性丟失可能是衰老心臟心功能下降和對(duì)疾病易感性增加的重要因素。目前,全球人口老齡化趨勢(shì)增高,心血管疾病的發(fā)病率和死亡率都將繼續(xù)增長(zhǎng)。因此,努力揭示與年齡相關(guān)的心肌細(xì)胞死亡機(jī)制,進(jìn)而尋求更有效的防治措

3、施是當(dāng)今亟待解決的重大科學(xué)問(wèn)題。 一、衰老對(duì)心臟中HtrA2/Omi表達(dá)影響及與心肌細(xì)胞凋亡的關(guān)系 目的： 1、驗(yàn)證衰老心臟心功能改變以及心肌細(xì)胞凋亡程度； 2、觀察衰老心肌組織中XIAP、HtrA2/Omi及Smac/DIABLO內(nèi)源性線粒體后凋亡調(diào)節(jié)蛋白的表達(dá),及其與心肌細(xì)胞凋亡的關(guān)系。 方法： (1)分別選取雄性成年SD大鼠(4-6月,n=39)(其中測(cè)定心功能死2只,呼吸道感染1只

4、)和老年SD大鼠(22-24月,n=63)(其中測(cè)定心功能死7只,排除患腫瘤2只,呼吸道感染6只),隨機(jī)分為以下4組： ①正常成年組(n=36)：經(jīng)右側(cè)頸總動(dòng)脈插管進(jìn)入大鼠左心室,監(jiān)測(cè)心功能,不結(jié)扎冠狀動(dòng)脈： ②正常老年組(n=36)：經(jīng)右側(cè)頸總動(dòng)脈插管進(jìn)入大鼠左心室,監(jiān)測(cè)心功能,不結(jié)扎冠狀動(dòng)脈； ③老年ucf-101組(n=6)：腹腔注射ucf-101(1.5μmol/kg)3小時(shí)后,經(jīng)右側(cè)頸總動(dòng)脈插管進(jìn)入大鼠

5、左心室,監(jiān)測(cè)心功能,不結(jié)扎冠狀動(dòng)脈； ④老年DMSO組(n=6)：腹腔注射DMSO(1.5μmol/kg)3小時(shí)后,經(jīng)右側(cè)頸總動(dòng)脈插管進(jìn)入大鼠左心室,監(jiān)測(cè)心功能,不結(jié)扎冠狀動(dòng)脈。 (2)經(jīng)右側(cè)頸總動(dòng)脈插管進(jìn)入左心室,監(jiān)測(cè)心率、左心室壓力、左心室壓力變化最大速率和心肌收縮指數(shù)(Cardiac Index,CI)等心功能指標(biāo)； (3)分別采用原位末端標(biāo)記法(TUNEL)和Caspase-3活性測(cè)定法檢測(cè)大鼠心肌組織中

6、心肌細(xì)胞凋亡發(fā)生情況； (4)用Western-blot法檢測(cè)大鼠心肌組織中XIAP、HtrA2/Omi、Smac/DIABLO蛋白水平的表達(dá)水平； (5)用Real-Time PCR法檢測(cè)大鼠心肌組織中XIAP、HtrA2/Omi、Smac/DIABLO基因水平的表達(dá)水平。 小結(jié)： 1.衰老大鼠心肌細(xì)胞凋亡增加、心功能明顯降低； 2.衰老大鼠心肌組織中HtrA2/Omi表達(dá)明顯增高,XIAP表達(dá)

7、明顯下降,Smac/DIABLO表達(dá)不變。提示在衰老大鼠心肌組織中表達(dá)增多的HtrA2/Omi,可能導(dǎo)致了XIAP的降解以及隨后的Caspases活化和細(xì)胞凋亡； 3.在衰老大鼠中,給予特異性HtrA2/Omi的抑制劑可顯著減少心肌細(xì)胞凋亡,提示HtrA2/Omi在衰老心肌細(xì)胞凋亡中可能具有比較重要的作用。由于HtrA2/Omi是目前認(rèn)為較強(qiáng)的線粒體后促凋亡蛋白,因此特異性抑制HtrA2/Omi表達(dá)或阻斷其從線粒體的釋放,可能成

8、為抑制衰老心臟細(xì)胞凋亡的新靶點(diǎn)。 二、衰老心肌缺血/再灌注易感性增高可能與HtrA2/Omi的高表達(dá)有關(guān) 目的: 1、驗(yàn)證衰老心臟對(duì)缺血/再灌注損傷的易感性增加； 2、觀察衰老心臟缺血/再灌注后心肌細(xì)胞中HtrA2/Omi是否由線粒體釋放入胞漿,并探討衰老的心臟與缺血/再灌注損傷易感性增加的機(jī)制。 方法: (1)分別選取雄性成年SD大鼠(4-6月,n=38)(其中測(cè)定心功能死3只,呼吸道感

9、染5只)和老年SD大鼠(22-24月,n=54)(其中測(cè)定心功能死4只,自發(fā)性腫瘤1只,呼吸道感染7只),隨機(jī)分為6組： ①成年偽手術(shù)組(成年Sham組n=6)：經(jīng)右側(cè)頸總動(dòng)脈插管進(jìn)入大鼠左心室,監(jiān)測(cè)心功能,不結(jié)扎冠狀動(dòng)脈； ②老年偽手術(shù)組(老年Sham組n=6)：經(jīng)右側(cè)頸總動(dòng)脈插管進(jìn)入大鼠左心室,監(jiān)測(cè)心功能,不結(jié)扎冠狀動(dòng)脈； ③成年缺血/再灌注組(成年MI/R組n=24)：左冠狀動(dòng)脈前降支缺血30分鐘,再灌注3

10、小時(shí)； ④老年缺血/再灌注組(老年MI/R組n=24)：左冠狀動(dòng)脈前降支缺血30分鐘,再灌注3小時(shí); ⑤老年缺血/再灌注+ucf-101組(老年MI/R+ucf-101組n=6)：左冠狀動(dòng)脈前降支缺血30分鐘,再灌注3小時(shí),再灌注前10分鐘腹腔注射ucf-101(1.5μmol/kg); ⑥老年缺血/再灌注+Vehicle組(老年MFR+DMSO組n=6)：左冠狀動(dòng)脈前降支缺血30分鐘,再灌注3小時(shí),再灌注前10

11、分鐘腹腔注射DMSO(1.5μmol/kg)。 (2)六組實(shí)驗(yàn)動(dòng)物分別經(jīng)右側(cè)頸總動(dòng)脈插管進(jìn)入左心室,監(jiān)測(cè)心率、左心室壓力、左心室壓力變化最大速率和心肌收縮指數(shù)(Cardiac Index,CI)等心功能指標(biāo)； (3)分別采用原位末端標(biāo)記法(TUNEL)和Caspase-3活性測(cè)定法測(cè)定心肌組織中心肌細(xì)胞凋亡發(fā)生情況； (4)采用Evanse blue和TTC復(fù)染法檢測(cè)心肌缺血/再灌注后大鼠心肌梗死面積；