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ARC在高血压致心肌肥大过程中的作用及其调控机制

作　者: 万帝
导　师: 袁聚祥；钱令嘉
学　校: 河北联合大学
专　业: 公共卫生与预防医学
关键词: ARC 高血压心肌细胞肥大磷酸化泛素化
分类号: R541.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

目的认识高血压致心肌肥大过程细胞中ARC含量变化规律;揭示心肌细胞肥大过程中磷酸化信号通路和泛素化修饰对ARC含量及磷酸化水平的影响;从而为后续研究进一步探索通过调控ARC实现防治高血压致心肌肥大的可能性奠定基础,为发现有效防治高血压诱导性心力衰竭的新药物提供新思路。方法采用腹主动脉缩窄法建立大鼠高血压的实验模型,通过对颈动脉平均动脉压和心系数的测定以及心脏和心肌组织形态学的观察,来确定高血压致心肌肥大动物模型的建立;在高血压致心肌肥大的不同阶段提取大鼠心肌组织蛋白,采用Western blotting方法检测心肌组织中ARC蛋白水平和磷酸化及泛素化水平。应用10-5mol/L去甲肾上腺素(NE)诱导大鼠心肌细胞,采用Western blotting方法检测心肌细胞中β-MHC水平,BCA法测定细胞总蛋白量,在光学显微镜下进行细胞计数及测定细胞直径,用流式细胞术(FCM[29])检测心肌细胞凋亡率,以确定NE诱导心肌细胞肥大的实验模型的建立;在NE诱导心肌细胞的不同时间提取全细胞蛋白,采用Western blotting方法检测心肌细胞肥大过程中ARC蛋白水平和磷酸化及泛素化水平。同时应用10-5mol/L NE和CK2活化的特异性阻断剂TBB干预心肌细胞,采用Western blotting方法检测心肌细胞中CK2和ARC的磷酸化水平,用Western blotting方法检测心肌细胞中β-MHC水平,BCA法测定细胞总蛋白量,在光学显微镜下进行细胞计数及测定细胞直径,用FCM法检测心肌细胞凋亡率,以确认心肌细胞中CK2信号通路对ARC磷酸化水平及心肌细胞肥大进程的影响;同时应用10-5mol/L NE和E3连接酶MDM2活化的特异性阻断剂Nutlin-3干预心肌细胞,采用Western blotting方法观察心肌细胞ARC蛋白水平及泛素化水平,用Western blotting方法检测心肌细胞中β-MHC水平,BCA法测定细胞总蛋白量,在光学显微镜下进行细胞计数及测定细胞直径,用FCM法检测心肌细胞凋亡率,以明确心肌细胞中泛素化修饰对ARC蛋白含量和泛素化水平及心肌细胞肥大进程的影响。结果与假手术组相比,腹主动脉缩窄组大鼠的血压、心系数在手术后第4周明显升高,病理学结果显示在手术后第4周腹主动脉缩窄组大鼠的肌纤维增粗,心肌细胞肥大,表明成功建立了高血压致心肌肥大的动物模型;在高血压致心肌肥大过程中,ARC蛋白水平未见有明显变化,ARC磷酸化水平在手术后第4周开始明显降低,ARC泛素化水平在手术后第6周有明显升高。应用10-5mol/L NE诱导大鼠心肌细胞36小时后,心肌细胞总蛋白量明显升高,细胞直径显著增大,β-MHC水平升高,诱导48小时后,心肌细胞凋亡率明显升高,表明成功建立了NE诱导心肌肥大的细胞模型;在心肌细胞肥大过程中,总的ARC水平无明显变化,ARC磷酸化水平在NE诱导36小时开始有明显降低,ARC泛素化水平在NE诱导36小时后有明显升高。在心肌细胞肥大过程中,CK2磷酸化水平逐渐降低;与单纯应用NE相比,同时应用10-5mol/L NE和TBB干预心肌细胞,则细胞中CK2和ARC的磷酸化水平均迅速地大幅度降低,且心肌细胞肥大进程提前,在诱导24小时后细胞明显肥大,表明在心肌细胞肥大过程中,CK2信号通路的抑制能够使ARC磷酸化水平降低,并可能因此而促使心肌细胞肥大的发生。与单纯应用NE相比,同时应用10-5mol/L NE和Nutlin-3干预心肌细胞,则细胞中总的ARC水平升高,ARC泛素化水平降低,心肌细胞肥大进程无明显变化,表明在心肌细胞肥大过程中,E3连接酶MDM2能够通过泛素化修饰而降解ARC,但ARC的泛素化修饰对心肌细胞肥大进程无明显影响。结论在心肌细胞肥大过程中,总ARC水平无明显变化,磷酸化水平降低,泛素化水平升高。在心肌细胞肥大过程中,E3连接酶MDM2能够泛素化修饰并降解ARC蛋白,但此蛋白质降解机制对细胞中ARC总表达量及细胞肥大进程无明显影响;CK2信号通路能够磷酸化ARC;CK2活性水平降低,导致ARC磷酸化水平降低,ARC抵抗细胞肥大的作用被削弱,最终导致心肌细胞肥大的进程提前。

全文目录

中文摘要  5-7
英文摘要  7-9
英文缩写  9-10
前言  10-14
第一部分高血压致心肌肥大过程中心肌ARC 含量及其磷酸化和泛素化水平的变化规律  14-32
  第一节高血压致心肌肥大动物模型的建立及心肌组织中ARC 含量和磷酸化及泛素化水平的变化规律  15-23
    材料与方法  15-19
    结果  19-23
  第二节 NE 诱导心肌细胞肥大过程中ARC 含量和磷酸化及泛素化水平的变化规律  23-31
    材料与方法  23-29
    结果  29-31
  小结  31-32
第二部分心肌细胞肥大过程中ARC 含量变化及其分子调控机制  32-48
  第一节心肌细胞肥大过程中CK2 磷酸化信号通路对ARC 磷酸化水平和细胞肥大的调控作用  33-41
    材料与方法  33-36
    结果  36-41
  第二节心肌细胞肥大过程中泛素化通路对ARC泛素化水平和细胞肥大的调控作用  41-47
    材料与方法  41-43
    结果  43-47
  小结  47-48
讨论  48-51
结论  51-52
参考文献  52-58
综述抗凋亡蛋白ARC 与心肌细胞凋亡  58-67
  参考文献  64-67
致谢  67-68
个人简历  68

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