雌激素膜受体GPR30对新生大鼠心肌细胞肥大和升主动脉缩窄心肌肥厚的影响及其机制的实验性研究

论文摘要

研究背景心肌肥厚（LVH）是导致高血压病患者心血管事件发生率明显升高的独立危险因素,其发生机制复杂,目前尚不十分清楚,因此也缺乏有效的防治措施。但心肌细胞肥大的病理学基础已经明确,即由收缩表型的心肌细胞向合成表型转变的过程。肥大的心肌耗氧量增加、收缩性下降、电生理性能发生改变,最终导致心肌缺血、心力衰竭和心律失常发生的危险性明显增加。因此如何预防和逆转心肌细胞肥大及心肌肥厚已经成为当今医学探讨的热点和难点课题之一。临床研究已经表明绝经后妇女其心血管病发生率明显增加,说明雌激素在心血管疾病的发生发展过程中发挥着不可替代的作用。早在20世纪90年代就有人用实验的方法证明了雌激素可抑制甚至逆转大鼠心肌肥厚的发生,同时临床资料也报道了雌激素治疗可有效抑制或延缓患者左心室肥厚的发生。过去人们认为雌激素通过与经典的雌激素核受体结合,启动相关的基因效应,激活其下游一系列的信号转导蛋白而发挥相应的生物学作用。可是后来科学家们研究发现,在雌激素核受体（ERα和ERβ）均被敲除的动物体内,注射雌激素后也能产生一些快速的雌激素效应,如舒张血管、胞内电生理的改变等,暗示着雌激素受体除了经典的雌激素核受体外,还存在着另一类的雌激素受体,能产生一些快速的膜效应。后来经过大量的研究表明这类雌激素受体定位于细胞膜上,属于G蛋白偶联受体家族成员,取名为GPR30（G protein receptor 30）。由于其可发挥快速雌激素效应,故成为科研界青睐的研究对象。目前已经证明GPR30可抑制雌激素相关肿瘤的发生与发展,同时GPR30在心血管方面的研究也有了相应的成果,主要体现在GPR30可降低血压、心肌缺血再灌注损伤中的保护作用,但是关于GPR30是否产生雌激素核受体相同的抑制心肌肥厚的发生,目前尚无相关报道。本课题观察GPR30对培养的新生Sprague Dawley（SD）大鼠心肌细胞肥大及压力超负荷诱导的LVH的影响,研究GPR30逆转心肌细胞肥大及LVH的可能性,初步探讨MAPK/ERK途径在GPR30调控心肌细胞肥大中的信号转导作用,旨在阐明GPR30对大鼠心肌肥厚的影响及分子生物学机制,为高血压LVH防治提供新的理论依据和治疗思路。研究方法本研究以培养的新生SD大鼠心肌细胞和主动脉缩窄术（TAC）所致成年SD大鼠心肌肥厚为模型,采用免疫荧光染色、HE染色、蛋白免疫印迹（Western blot）等技术,观察:①GPR30在心肌细胞的半定量和定位分析;②GPR30对NE诱导的心肌细胞肥大的影响;③GPR30对心肌肥厚的影响;④GPR30对信号蛋白MAPK/ERK的影响。研究结果①免疫荧光染色显示GPR30在心肌细胞膜上大量表达;②10-4M浓度的NE干预24h后,心肌细胞表面积（1647.21±155.65μ㎡）,显著高于空白对照组（560.24±109.55μ㎡）,并有统计学意义（P<0.01）;不同浓度GPR30特异性激动剂G 1和NE共同干预,随着G 1浓度的增加,心肌细胞表面积呈递减趋势,其中10pM、100pM、1nM和10nM G 1浓度其心肌细胞表面积分别为1433.27±153.35μ㎡,1076.88±199.28μ㎡,898.74±187.58μ㎡,1167.34±177.46μ㎡,均明显低于NE组（P<0.01）;③MTT结果显示,NE可明显诱导心肌细胞的损伤（P<0.01）,且G 1对NE诱导的心肌细胞损伤具有明显的保护作用（P<0.01）;④Western Blot检测结果显示与损伤组或造模组进行比较,G 1可明显抑制促凋亡蛋白Caspase3的表达,促进抗凋亡蛋白Bcl2的表达,抑制ERK的磷酸化水平（P<0.01）;⑤心肌肥厚评价数据显示与造模组比较,G 1可明显抑制主动脉缩窄术后的心肌肥厚（P<0.01）。结论①NE可明显诱导新生鼠心肌细胞损伤和肥大;②GPR30可抑制NE诱导的心肌细胞肥大;③腹腔注射GPR30特异性激动剂G 1后,证明G 1可明显抑制左心室肥厚;④通过Western Blot实验初步探讨了MAPK/ERK信号通路是GPR30发挥抑制心肌肥厚作用的通路之一。

论文目录

• 缩略语表
• 中文摘要
• 英文摘要
• 前言
• 文献回顾
• 雌激素膜受体GPRS30与心血管效应
• 1.GPR30 的研发历程
• 2. GPR30 的基本结构
• 3.GPR30 的亚细胞定位
• 4. GPR30 的生物学作用
• 5.GPR30 与心血管系统
• 6. GPR30 的信号转导通路
• MAPK/ERK 信号通路与心肌肥厚
• 第一部分 雌激素膜受体GPR30对ＮＥ诱导的心肌细胞损伤的保护作用
• 1 材料
• 2 方法
• 3 结果
• 4 讨论
• 第二部分 GPR30对升主动脉缩窄术（TAC）诱导的心肌肥厚的影响及其机制
• 1 材料
• 2 方法
• 3 结果
• 4 讨论
• 小结
• 参考文献
• 个人简历和研究成果
• 致谢