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睡眠呼吸暂停模式间歇低氧大鼠炎症损伤机制的研究

作　者: 李硕
导　师: 陈宝元
学　校: 天津医科大学
专　业: 内科学
关键词: 间歇低氧阻塞性睡眠呼吸暂停综合征炎症内皮功能障碍核因子kappa B
分类号: R766
类　型: 博士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

阻塞性睡眠呼吸暂停综合征(Obstructive Sleep Apnea Syndrome, OSAS)是一种发病率很高的疾病,并且是多种心血管疾病的独立危险因素。OSAS合并心血管并发症的发病机制尚不十分明确,可能是多因素疾病。炎症过程导致的内皮功能障碍可能在OSAS的心血管疾病发病机制中发挥了核心作用。其中OSAS独特的低氧模式-间歇低氧(Intermittent Hypoxia, IH),被认为是炎症过程重要的始动因素。但是间歇低氧导致炎症的机制以及低氧程度与炎症反应之间的关系尚不十分清楚。鉴于上述原因,我们建立了不同程度间歇低氧大鼠模型,观察血清循环炎性标志物水平及心脏和血管组织氧敏感转录因子活性,以探讨间歇低氧及低氧程度与炎症反应之间的关系,进一步明确IH诱发内皮功能障碍的机制,为将来临床抗炎治疗提供实验数据和理论依据。内容1.不同程度间歇低氧大鼠模型的建立2.不同程度间歇低氧大鼠血清循环炎性标志物的研究3.间歇低氧与心血管系统氧敏感转录因子的研究方法第一部分：建立不同程度间歇低氧大鼠动物模型,160只雄性Wistar大鼠随机分为5组,分别给与不同低氧环境刺激,5%,7.5%,10%间歇低氧组(IH-1,2,3组),10%持续低氧对照组(CH组)和间歇常氧对照组(SC组)各32只,分别于低氧暴露第2,4,6,8周随机抽取8只大鼠麻醉后处死,取血清及主动脉血管内皮和心肌组织待用。第二部分：应用ELISA法检测血清炎性细胞因子TNF-a,IL-6,IL-8,CRP和抗炎细胞因子IL-10浓度。第三部分：应用ELISA法检测大鼠心肌组织ICAM-1浓度；应用Real-timePCR法检测大鼠主动脉血管内皮和心肌组织c-fos, VEGF mRNA表达水平；Western Blot法检测血管内皮和心肌组织转录因子NF-κBP65,HIF-1α的蛋白水平。结果第一部分：1.不同程度间歇低氧大鼠血气分析结果显示,IH-1,2,3组大鼠最低P02分别为35.6mmHg,40.3mmHg,48.8mmHg;CH组P02维持在37.4-39.6mmHg之间；SC组P02为98-102mmHg。2.各程度IH组大鼠收缩压明显升高,4周时高于自身前水平,6周时明显高于CH组和SC组(P<0.05)。第二部分：1.各程度IH组血清炎性细胞因子TNF-a,IL-8,IL-6和CRP水平均随时间出现明显升高,抗炎因子IL-10明显下降,F值分别为14.637,6.42,43.814,3.642和5.787,P值均<0.001。2.在低氧暴露6周时,各程度IH组血清TNF-a和IL-8水平上升达到峰值,随着低氧暴露时间进一步延长,血清水平出现下降趋势,IL-10出现与之对应的变化。而IL-6、CRP水平随时间呈现持续升高的趋势。3.在炎症反应最严重的第6周时,各IH组TNF-α、IL-8和IL-6水平均明显高于SC组(P值均<0.001)且明显高于CH组(P值均<0.05)。IL-10水平明显低于SC组和CH组(P值<0.01和0.05)。4.各程度间歇低氧组间比较,在低氧暴露6周时,IH-1组TNF-α和IL-8水平明显高于IH-3组,(F值分别为1.20,34.68,P值分别为0.049,0.046)。第三部分：1.IH-1组大鼠心肌组织匀浆ICAM-1浓度明显升高,6周时达到峰值浓度,明显高于CH组和SC组(P值分别为0.009和0.000)。低氧8周时ICAM-1水平略有下降。2.各IH组和CH组主动脉内皮细胞核内NF-κBP65蛋白水平均较SC组明显增加(P<0.01)。IH组在6周时升高达到顶峰,在随后的2周内略有下降。3.6周时IH-1,2,3组NF-κBP65蛋白水平均明显高于CH组(P=0.000,0.002,0.012)。4.各程度间歇低氧组间比较,IH-1组NF-κBP65蛋白水平高于IH-3组(P=0.002)。5.各实验组心肌组织HIF-1α蛋白检测均未发现目的条带,但其下游基因VEGF mRNA的内皮和心肌表达水平在IH-1组和CH组均明显增加,高于SC组,P值均小于0.05。6.心肌组织c-fos mRNA表达水平在IH-1组和CH组明显增加,8周时明显高于SC组(P=0.000,0.005)。结论1.不同程度间歇低氧大鼠模型可以模拟OSAS患者不同程度的睡眠低氧。2.间歇低氧引起大鼠收缩压明显升高。3.间歇低氧和持续低氧均可引起系统性和心血管局部的炎症反应。4.间歇低氧引起的炎症损伤反应比持续低氧更为严重。5.间歇低氧引起的炎症损伤有一定的低氧程度依赖性。6.间歇低氧引起的炎症反应出现先增强后减弱的变化趋势,说明机体代偿机制和适应性反应的存在。7.间歇低氧和持续低氧均可引起多种转录因子的激活,主要包括NF-κB,HIF-1和AP-1。8.随着低氧时间的延长,慢性间歇低氧可能通过多种途径诱发炎症损伤反应和适应性保护反应达到新的平衡。9.间歇低氧主要通过激活NF-κB启动和放大炎症反应,诱发内皮功能障碍可能是OSAS相关心血管疾病发病机制的重要部分。

全文目录

中文摘要  4-7
Abstract  7-14
缩略语/符号说明  14-16
前言  16-20
  研究现状、成果  16-19
  研究目的、方法  19-20
一、不同程度间歇低氧大鼠模型的建立  20-31
  1.1 对象和方法  20-24
    1.1.1 IH和CH气体环境模型的建立  20-21
    1.1.2 动物模型的建立  21-23
    1.1.3 实验标本的留取  23-24
    1.1.4 主要仪器设备  24
    1.1.5 统计学方法  24
  1.2 结果  24-28
    1.2.1 氧舱内氧浓度实时监测结果  24-25
    1.2.2 预实验中大鼠血气分析结果  25-27
    1.2.3 实验大鼠一般情况分析  27
    1.2.4 大鼠血压变化结果  27-28
  1.3 讨论  28-30
  1.4 小结  30-31
二、不同程度间歇低氧大鼠血清循环炎性标志物测定  31-58
  2.1 对象和方法  31-33
    2.1.1 血清制备  31
    2.1.2 循环炎性标志物测定  31-32
    2.1.3 ELISA原理  32
    2.1.4 ELISA实验步骤  32-33
    2.1.5 实验仪器  33
    2.1.6 统计学方法  33
  2.2 结果  33-45
    2.2.1 血清TNF-α结  33-35
    2.2.2 血清IL-8结果  35-38
    2.2.3 血清IL-6结果  38-40
    2.2.4 血清CRP结果  40-42
    2.2.5 血清IL-10结果  42-45
  2.3 讨论  45-57
    2.3.1 TNF-α  46-48
    2.3.2 IL-8  48-49
    2.3.2 IL-6  49-52
    2.3.4 CRP  52-53
    2.3.5 IL-10  53-55
    2.3.6 第二部分综合讨论  55-57
  2.4 第二部分小结  57-58
三、间歇低氧激活心血管系统转录因子的研究  58-94
  3.1 间歇低氧与心血管系统NF-κB的研究  59-74
    3.1.1 对象与方法  59-63
    3.1.2 结果  63-67
    3.1.3 讨论  67-73
    3.1.4 小结  73-74
  3.2 间歇低氧与心血管系统HIF-1的研究  74-86
    3.2.1 对象与方法  74-76
    3.2.2 结果  76-81
    3.2.3 讨论  81-85
    3.2.4 小结  85-86
  3.3 间歇低氧与心血管系统AP-1的研究  86-92
    3.3.1 对象与方法  86-87
    3.3.2 结果  87-89
    3.3.3 讨论  89-91
    3.3.4 小结  91-92
  3.4 第三部分综合分析  92-93
  3.5 第三部分小结  93-94
全文结论  94-95
论文创新点  95-96
参考文献  96-110
发表论文和参加科研情况说明  110-111
综述  111-131
  间歇低氧与炎症反应  111-122
  综述参考文献  122-131
致谢  131

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