乙醛脱氢酶2对心脏保护作用的研究

论文摘要

线粒体内的乙醛脱氢酶2（ALDH2）是线粒体氧化代谢中的主要蛋白,对乙醛代谢起着重要的作用,它能氧化乙醛,防止乙醛及活性氧（ROS）对细胞膜的脂质过氧化,减少膜蛋白的变性和线粒体DNA的损伤。我们通过转染乙醛脱氢酶2（ALDH2）腺病毒基因的方法观察到心衰（HF）小鼠心功能得到了极大的改善,心肌细胞凋亡得到抑制。在此基础上,我们选用了具有提高体内ALDH2蛋白的解酒药物,观察其对缺血再灌（I/R）及心力衰竭（HF）模型中大鼠心脏的保护作用,为找到安全有效的心脏保护药物靶点及药物提供一定的理论依据。第一部分:转染乙醛脱氢酶2基因对心衰小鼠心功能的改善目的:观察左心室腔内注射法转染乙醛脱氢酶2（ALDH2）基因对急性心梗（AMI）后C57/BL6小鼠心功能的影响。方法:小鼠左心室注射法和急性心肌梗死（AMI）模型转染乙醛脱氢酶2腺病毒（ALDH2,8.0×108 pfu/μl/kg体重）,选用空病毒载体（black vector BV 8.0×108 pfu/μl/kg体重）和生理盐水（normal saline NS 0.4ml/kg体重）作为对照组。2周和4周时分别进行超声心动图检测,选取心衰小鼠（n=5）4周处死观察ALDH2蛋白表达水平,免疫组化检测p53蛋白表达水平,TUNEL法检测心肌细胞凋亡。结果:心脏超声结果显示,术后2周,ALDH2组左室内径（LVEED）,左室短轴缩短率（FS）,射血分数（EF）值与NS组和BV组相比无显著差异;而术后4周,ALDH2组左室内径（LVEDD）显著低于NS组和BV组,左室短轴缩短率（FS）,射血分数（EF）值则显著提高（均P＜0.05）。TUNEL法结果表明,左室梗死区域ALDH2组凋亡细胞明显少于NS组和BV组（P＜0.001）。免疫组化结果显示,ALDH2组中p53核染色阳性细胞数量远少于NS组和BV组（P＜0.001）。结论:ALDH2基因的高表达可以有效地抑制急性心梗后心衰小鼠心肌细胞的凋亡,改善心脏功能,这一作用可能是通过抑制p53的表达来达成的。第二部分:药物对缺血再灌后大鼠心肌的保护作用目的:应用缺血再灌注（I/R）模型模拟心梗后血管再疏通对心脏的损伤,选用具有提高ALDH2酶活性的解酒药物观察其对大鼠心肌组织损伤的保护作用方法:根据人体服用剂量及大鼠耐受性等综合考虑,确定解酒药物的最佳服用剂量（Drug 0.3g/kg/d灌胃）。辛伐它汀这一公认的心脏保护药物作为阳性对照（simvastatin SIM 1mg/kg/d腹腔注射）,生理盐水（normal saline NS0.3ml/kg/d灌胃）作为阴性对照。所有大鼠（n=12）术前3次药物干预,施行缺血再灌注手术后每组选6只大鼠采用TTC染色观察心肌组织梗死面积占全心百分比来评价心肌损伤程度;其余大鼠（n=6）采用TUNEL法检测心肌细胞凋亡;免疫组化观察氧化损伤代谢物4-HNE的表达;同时采用乙醛代谢法检测ALDH2蛋白活性。结果:TTC染色显示Drug组缺血梗死率35.58%±5.77%,比NS组的57.72±6.52%减少了22.14%（P＜0.001）,辛伐他汀缺血梗死率为29.41%±8.39%,较NS组降低28.31%（P＜0.001）。TUNEL检测观察到NS组缺血区凋亡阳性细胞为71.7±11.9/视野,多分布在组织边缘区域。而SIM组和Drug组中阳性细胞着色不明显,缺血区分布膨大,灰蓝色轻度染色细胞,凋亡细胞分别为45.1±7.8和51.7±9.0/视野（均P＜0.001）。Drug组和NS组心肌组织ALDH2酶活性没有显著性差异。4-HNE结合蛋白主要集中表达在心肌细胞膜,肌丝和血管内皮细胞上,血管内皮细胞的表达量高于心肌细胞。Drug组心肌细胞4-HNE结合蛋白表达较NS组有明显下降,在血管内皮细胞中表达两组织间并无显著差异。结论:药物减少缺血再灌后4-HNE结合蛋白在心肌细胞内的堆积,抑制心肌细胞凋亡,降低缺血再灌注对心肌组织的损伤。第三部分:药物对急性心梗后心衰大鼠心功能改善影响目的:心力衰竭是终末期冠心病的主要症状,严重危害患者的生命安全。基于提高ALDH2表达的药物能保护缺血再灌损伤的心肌组织,本研究选用急性心梗后心力衰竭大鼠作为模型,试图观察长期药物治疗对心脏功能的保护作用。方法:根据人体服用剂量及大鼠耐受性等综合考虑,确定药物的最佳服用剂量（Drug 0.3g/kg/d）。成年雄性SD大鼠自由分为4组（手术成功大鼠每组n=6）,灌胃不同药物。分别为阳性对照抗心衰药物依那普利（Enalapril ENL10mg/kg/d）;阴性对照生理盐水（normal saline NS 0.3ml/kg/d）,药物（Drug0.3g/kg/d）及药物和依那普利联合用药对照（combination 0.3g/kg/d药物和10mg/kg/d依那普利）。所有大鼠均采用冠状动脉结扎法建立急性心梗模型,术后每组每日定时药物干预,测量体重,药物干预30天构建心衰模型,采集超声心动图记录各参数（IVS,Pw,LVEDD,LVEDS,EF,FS等）来评价大鼠的心功能。结果:各组大鼠术后体重均呈现先下降后上升趋势,ENL组大鼠体重最高,而Drug组大鼠体重是各组中最低（P＜0.05）。心脏超声结果显示,术后4周,Drug组左室短轴缩短率（FS）,射血分数（EF）与对照组存在显著性差异,且与ENL组之间显著差异（P＜0.05）。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 前言
• 参考文献
• 第一部分:转染乙醛脱氢酶2基因对心衰小鼠心功能的影响
• 材料和方法
• 结果
• 讨论
• 参考文献
• 第二部分:药物对缺血再灌后大鼠心肌的保护作用
• 材料和方法
• 结果
• 讨论
• 参考文献
• 第三部分:药物对急性心梗后心衰大鼠心功能改善影响
• 方法及材料
• 结果
• 讨论
• 参考文献
• 全文小结
• 硕士期间科研成果
• 致谢