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文檔簡介
1、大多哺乳動物的日常行為和生理活動具有晝夜節(jié)律性。這種晝夜節(jié)律是一種以近似24小時為周期的自主維持的生物鐘(Biologicalclock)產生的,由輸入通路、中央振蕩器(Oscillator)、輸出通路三部分組成。近年來哺乳動物生物鐘機制的研究取得重大突破,已深入到分子水平。生物鐘中樞的時鐘基因通過分子水平的反饋環(huán)路產生節(jié)律性振蕩,后者通過一定的信號放大機制統(tǒng)領整個腦和所有外周器官的節(jié)律性活動。從分子水平上研究晝夜節(jié)律的調控機制,有助于
2、更好的認識生命現(xiàn)象,揭示機體適應環(huán)境的內在機制,以及提高疾病的診治水平。 現(xiàn)在已確定,不僅位于下丘腦視上核(thesuprachiasmaticnucleus,SCN)的晝夜節(jié)律起搏點產生主控時鐘節(jié)律,外周組織和細胞也存在這樣的生物節(jié)律。許多外周組織自身亦具有時鐘振蕩器,即使在離體狀態(tài)下也能表達時鐘基因,而心臟即為其中之一。已有研究表明心臟時鐘基因的表達也呈節(jié)律性變化,且不依賴于中樞的調控。 心肌肥厚和主動脈病變是高血壓
3、病重要的并發(fā)癥,目前已有多種機制被證明與心肌肥厚的發(fā)生發(fā)展有關,如血管緊張素Ⅱ(Angiotensin,AngⅡ),即是一種重要的致心肌肥厚因子。而近來對時鐘基因的研究也為心肌肥厚的發(fā)生機制的探討開辟了一個新的途徑。 AngⅡ作為一種重要的致心肌肥大因子,其導致心肌肥大的機制主要是通過幾種信號分子及信號通路實現(xiàn)的,特別是對絲裂原激活的蛋白激酶(Mitogen-activatedProteinKinase,MAPK)信號通路的逐級
4、激活可能是其導致心肌肥大的主要機制。 目的:為了探討PER2蛋白和p38MAPK蛋白在心肌肥厚時的表達規(guī)律,本實驗從整體和細胞兩個水平建立了心肌肥厚模型:(1)以Sprague-Dawley(SD)大鼠作對照,測定自發(fā)性高血壓大鼠(SHR)心肌和主動脈中PER2(period2)蛋白的表達,探討在高血壓病心肌肥厚和主動脈病變的發(fā)生發(fā)展過程中時鐘蛋白所起的作用;(2)用AngⅡ連續(xù)刺激離體培養(yǎng)的乳鼠心肌細胞,建立心肌細胞肥大模型,
5、研究肥大心肌細胞中PER2蛋白和p38MAPK蛋白的表達,以探討心肌肥厚與時鐘蛋白和信號通路蛋白之間的關系,分析其在心肌肥厚發(fā)生中的可能機制。 方法:(1)取自發(fā)性高血壓大鼠及SD大鼠,飼養(yǎng)于專用動物室,嚴格控制聲、光、投食及清掃等各種刺激。全黑環(huán)境飼養(yǎng)36h后,在每12h光暗交替的環(huán)境中(9:00am至9:00pm為光照時間)連續(xù)飼養(yǎng)2wk以調節(jié)體內時鐘。(2)每隔4h取心臟和胸主動脈,修剪非心肌和主動脈組織后測出全心重,左心
6、重,胸主動脈長度及重量,評判心肌和主動脈是否肥厚。(3)WesternBlot方法檢測自發(fā)性高血壓大鼠與正常大鼠心肌和主動脈組織中PER2蛋白的表達。(4)培養(yǎng)新生大鼠的心肌細胞,并用血管緊張素Ⅱ連續(xù)刺激3天以形成肥大心肌細胞模型。(5)激光共聚焦測定心肌細胞表面積,評判心肌細胞肥大模型建立與否。(6)WesternBlot方法檢測正常心肌細胞與肥大心肌細胞中PER2蛋白和p38MAPK蛋白的表達變化。 結果:(1)自發(fā)性高血壓
7、大鼠組左室重與全心重比值(LVW/HW)及主動脈重量與長度比值(AW/AL)與正常大鼠組相比都具有顯著差異,說明心肌和主動脈肥厚。 (2)由WesternBlot檢測結果可見,正常血壓大鼠和自發(fā)性高血壓大鼠心肌和主動脈組織中PER2蛋白表達都呈現(xiàn)出明顯的節(jié)律性,但自發(fā)性高血壓大鼠心肌組織和主動脈組織中PER2蛋白的表達水平高于正常大鼠。 (3)通過測定心肌細胞表面積確定血管緊張素Ⅱ(AngⅡ)誘導的肥大心肌細胞模型建立成
8、功。 (4)由WesternBlot檢測結果可見,正常心肌細胞和肥大心肌細胞中PER2蛋白表達都呈現(xiàn)出明顯的節(jié)律性。肥大心肌細胞的PER2蛋白表達水平明顯高于正常心肌細胞。 (5)由WesternBlot檢測結果可見,正常心肌細胞和肥大心肌細胞中p38MAPK蛋白表達均呈現(xiàn)出節(jié)律性,給予刺激因素(換液和AngⅡ)后,p38MAPK蛋白表達增加,達頂峰后逐漸降低。肥大心肌細胞的p38MAPK蛋白表達水平高于正常心肌細胞。
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