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心肌梗死后心肌细胞增殖的相关实验研究

作　者: 涂欣
导　师: 王晋明
学　校: 武汉大学
专　业: 内科学
关键词: 心肌细胞增殖心肌细胞分裂指数细胞周期端粒酶心肌梗死
分类号: R542.22
类　型: 博士论文
年　份: 2004年
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内容摘要

背景和目的：细胞增殖和分化是维持机体生命正常功能的重要途径。传统观念认为心肌细胞是终末分化细胞，缺乏增殖和分化的能力。然而，最近研究显示心脏在正常生理状态下即存在着心肌细胞死亡，发生心肌梗死时除了由于缺血缺氧、能量代谢衰竭而引起的急性细胞坏死以外，同时存在着持续的心肌细胞凋亡。在心肌梗死时心肌细胞已大量减少的病理状态下，即使很低的心肌细胞凋亡率都将导致剩余有功能的心肌组织在短期内完全消失，提示仅依赖于心肌细胞的肥大性生长难以在心肌梗死后较长时期内维持心脏的功能。本实验通过对大鼠心肌梗死后血流动力学变化，心肌组织与细胞超微结构改变、心肌细胞凋亡与分裂增殖、细胞周期进程、与细胞周期相关蛋白表达以及细胞端粒与端粒酶活性等方面实验研究，探讨心肌细胞增殖分化在心肌梗死后心肌重塑中的地位及其可能调控机制。方法：应用结扎大鼠左冠状动脉方法制备心肌梗死模型，对病理状态下心肌细胞的增殖分化进行系列实验研究。实验第一部分主要观察大鼠心肌梗死后血流动力学及心肌组织病理形态改变；第二部分应用流式细胞术对心肌梗死后的心肌细胞凋亡率进行研究；第三部分应用荧光免疫法检测核分裂指数及心肌肌动蛋白；第四部分应用透射电镜观察大鼠心肌梗死后超微结构变化；第五部分应用流式细胞术检测心肌细胞周期，并应用免疫组织化学方法检测大鼠心肌梗死后p27蛋白、Cyclin D₂、CDK₄的表达；第六部分应用southern杂交测定端粒片段平均长度，同时检测端粒酶的表达。结果：第一部分大鼠心肌梗死后左室扩张和收缩功能下降，LVSP及±dp／dt均较假手术组有明显下降，而LVEDP持续升高，镜下心肌坏死改变在1～3日最为明显，以凝固性坏死为主，心肌细胞肿胀，炎性细胞浸润于梗死3日后逐渐明显，部分心肌呈波浪状改变，肌纤维排列紊乱、断裂，心肌细胞核固缩、碎裂或溶解消失，14日后则可见部分心肌细胞肥厚，其内肌原纤维弥散状分布，嗜酸性变，30日时梗死区部分心肌纤维样变性，部分心肌细胞肥厚及细胞核增大；第二部分心肌梗死后1～30日心肌细胞凋亡率分别较假手术组升高2.71倍，4.45倍，5.81倍，10.24倍及9.89倍；第三部分心肌细胞核分裂指数在心肌梗死后第1日、3日、7日、14日和30日分别较假手术组增加了1.24倍、2.00倍、2.23倍、2.20倍和1.89倍;心肌梗死后第7日、14日和30日在非梗死区域。一sarcomeric actin表达分别较假手术组增加了1 .12倍、125倍、和1 .23倍; 第四部分透射电镜检测结果显示，在心肌梗死后存活组织心肌细胞中肌线粒体膜与晴清晰完整，肌丝排列尚整齐，明暗带清晰，心肌细胞核膜完整，有的可见肌原纤维减少，细胞核变大、核仁明显，部分心肌细胞内可见较为细密的肌原纤维、核分裂相及细胞的分裂; 第五部分处于GO/GI期、S期和GZ/M期的成年心肌细胞百分率分别为85.74%、236%和11.9%，心肌梗死后第1日、3日、7日、14日与30日处于S期的心肌细胞数量分别较假手术组增加了1.34倍、1.47倍、2.44倍、2.48倍与1.83倍;处于GZ/M期的心肌细胞在心肌梗死后第3日、7日、14日与30日分别较假手术组增加了1.36倍、1.65倍、1.54倍与1.67倍;心肌梗死后p27蛋白表达量降低，至第7日、14日处于最低水平，分别为假手术组的68.27%和67.78%;而CyclinD:和Cd杨的表达量持续升高，Cychn DZ在梗死后第14日达峰值，为假手术组的1 .53倍，Cd杨在第3日、7日和14日则维持在较高水平，为假手术组的1.69倍; 第六部分大鼠心肌梗死后第14日及30日端粒酶表达较假手术组有明显增加（p<0 .05）;端粒平均长度在心肌梗死后第14日较假手术组及心梗后1日分别增加了1.06倍及1.08倍，心肌梗死后其他时期心肌细胞端粒平均长度虽有一定程度增加但较对照组没有差异。结论:l、大鼠心肌梗死后发生心肌细胞坏死，心肌细胞核固缩、肌纤维断裂以及部分心肌纤维样变性，同时心肌收缩功能减弱，左室顺应性减退及左心室舒张功能异常;2、心肌梗死后1一30日心肌细胞凋亡率的升高，反映了在心肌梗死发生后较长时期内持续存在着心肌细胞的死亡;3、心肌细胞核分裂指数及心肌肌动蛋白在心肌梗死后的增加提示心肌细胞更新在心肌组织生命全程都发生着并处于动态平衡之中，病理状态下存在的较高的心肌细胞核分裂可能在一定时期内与凋亡和坏死介导的心肌细胞死亡同时存在，通过形成新的心肌细胞参与梗死后心脏的重塑过程，干预因细胞死亡引起的心肌细胞数量的减少，维持病理状态下的心脏功能;4、在缺血状态下，Cdk抑制蛋白p27的下调激活并直接导致cyclinD:与cd晌蛋白表达的增加，cyclinD:和cd杨在细胞核的表达加强了部分依然保留着增殖能力的心肌细胞的分裂能力，并促使这部分心肌细胞重新进入细胞周期，最终导致心肌细胞细胞数量和质量的变化;5、端粒酶和细胞周期相关蛋白共同构成了心脏的生长储备，在心肌梗死等病理因素的刺激下，二者的表达使心肌细胞再生与增殖加速。研究结果提示，心肌梗死后成年心肌中部分心肌细胞中的端粒酶重新表达，通过与端粒的相互作用保护着那些因有一定长度端粒而仍

全文目录

一、中文摘要  4-7
二、英文摘要  7-12
三、引言  12-13
四、正文  13-69
  第一部分大鼠心肌梗死后血流动力学及组织病理学改变  13-21
  第二部分心肌梗死后大鼠心肌细胞凋亡变化  21-26
  第三部分大鼠心肌梗死后心肌细胞核分裂指数及心肌肌动蛋白表达变化  26-33
  第四部分心肌梗死大鼠心肌细胞超微病理结构改变  33-37
  第五部分大鼠心肌梗死后心肌细胞周期与Cyclin D_2、CDK_4、p27蛋白的变化  37-48
  第六部分大鼠心肌梗死后端粒酶及端粒长度的变化  48-55
  结论  55-58
  参考文献  58-69
五、综述  69-83
  正文  69-78
  参考文献  78-83

心肌梗死后心肌细胞增殖的相关实验研究

内容摘要

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