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氧化应激与内质网应激在小鼠心肌功能中的研究

作　者: 郭蕊
导　师: 钟理；任俊
学　校: 河北大学
专　业: 生物化学与分子生物学
关键词: 氧化应激内质网应激谷胱甘肽心肌细胞金属硫蛋白
分类号: R363
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 112次
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内容摘要

氧化应激和内质网应激已经被牵涉到心脏病领域,尽管二者之间的关系仍然不很明确。本实验采用野生型Friend virus B (FVB)小鼠和金属硫蛋白(MT)转基因小鼠来研究谷胱甘肽缺失引起的氧化应激对内质网应激和心肌收缩功能的影响。FVB和MT转基因小鼠分别用GSH合成酶抑制剂丁硫堇(Buthionine sulfoximine, BSO)食用水溶液(30mmol/L)喂养两周。分别通过对GSH/GSSG、活性氧自由基(reactive oxygen species, ROS)、caspase-3活性的检测以及蛋白免疫印记、Langendorff心脏离体灌流(LVDP和±dP／dt指标)以及电镜技术来对氧化应激、细胞凋亡、内质网应激、心肌功能和心室超微结构进行评定。结果发现BSO显著降低了GSH/GSSG比率,增加了ROS的产生,从而巩固了氧化应激。心肌功能和心室超微结构在BSO处理后也发生了显著的变化,而这些损伤明显被MT所减轻。BSO通过上调BiP、calreguln、p-IRE1α和p-eIF2α蛋白的表达而触发了内质网应激,但是并没有影响IRE1α和eIF2α总蛋白的表达量。同时BSO引起了CHOP/GADD153、caspase-12、Bax蛋白表达量的上调并增加了caspase-3的活性,减少了Bcl-2和p-JNK蛋白的表达,从而引起细胞凋亡,而MT明显改善了细胞凋亡的程度。另外,抗氧化剂N-乙酰半胱氨酸(N-acetylcysteine, NAC)和内质网应激抑制剂牛熊去氧胆酸(tauroursodeoxycholic acid, TUDCA)明显扭转了氧化应激诱导剂甲萘醌(menadione)引起的心肌收缩功能降低的趋势。综上所述,所有这些数据表明内质网应激在引发心肌功能损伤中可能位于氧化应激下游起作用。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章文献综述  9-19
  1.1 内质网以及内质网应激  9-10
  1.2 UPR信号通路与细胞凋亡  10-15
    1.2.1 UPR信号通路  10-11
      1.2.1.1 IRE1  10
      1.2.1.2 PERK  10-11
      1.2.1.3 ATF6  11
    1.2.2 内质网应激与细胞凋亡  11-15
      1.2.2.1 CHOP/GADD153  12
      1.2.2.2 Caspases  12-13
      1.2.2.3 JNK  13-14
      1.2.2.4 Bcl-2蛋白家族  14
      1.2.2.5 ER-Ca~(2+)负荷以及释放  14-15
  1.3 氧化应激  15-17
    1.3.1 氧化应激的概念  15
    1.3.2 氧化剂与自由基  15-16
    1.3.3 抗氧化剂与自由基清除剂  16-17
  1.4 氧化应激、内质网应激与人类疾病  17-18
    1.4.1 氧化应激、内质网应激与代谢疾病  17
    1.4.2 氧化应激、内质网应激与神经退行性疾病  17
    1.4.3 氧化应激、内质网应激与心血管疾病  17-18
  1.5 氧化应激与内质网应激关系的研究进展  18
  1.6 研究目的及意义  18-19
第2章材料和方法  19-29
  2.1 实验材料与仪器  19-23
    2.1.1 实验试剂、化学药品与缓冲液的配置  19-22
      2.1.1.1 实验试剂与化学药品  19-21
      2.1.1.2 缓冲液的配置  21-22
      2.1.1.3 器械与耗材  22
    2.1.2 仪器设备  22-23
  2.2 实验方法  23-29
    2.2.1 实验动物与疾病模型的建立  23
    2.2.2 氧化型与还原型谷胱甘肽GSH/GSSG的测定  23-25
      2.2.2.1 实验原理  23-24
      2.2.2.2 实验方法  24-25
    2.2.3 细胞内活性氧自由基ROS的测定  25
    2.2.4 细胞凋亡蛋白酶caspase-3活性检测  25
    2.2.5 Langendorff离体灌流系统对小鼠心肌功能的检测  25-26
    2.2.6 透射电子显微术(TEM)对左心室超微结构的检测  26
    2.2.7 Western blot检测与分析  26-27
    2.2.8 心肌细胞分离与体外给药处理  27-28
    2.2.9 单细胞心肌收缩功能检测(cell shortening/relengthening)  28
    2.2.10 统计分析  28-29
第3章实验结果与分析  29-39
  3.1 小鼠一般特征、ROS水平及caspase-3的活性  29-31
  3.2 Langendorff离体灌流系统对小鼠心肌功能的检测  31-32
  3.3 TEM对小鼠左心室超微结构的观测  32-34
  3.4 内质网应激标志物蛋白(ER stress markers)表达水平的变化  34-35
  3.5 内质网应激凋亡蛋白标志物表达水平的变化  35-37
  3.6 内质网应激抑制剂在单细胞心肌收缩功能中对氧化应激的作用  37-39
第4章讨论  39-41
第5章结论  41-42
参考文献  42-48
致谢  48-49
个人简历  49-51

氧化应激与内质网应激在小鼠心肌功能中的研究

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