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PPAR-γ配体对氧化应激诱导大鼠心肌炎症反应的抑制效应及相关分子机制的研究

2020-12-07阅读(539)

PPAR-γ配体对氧化应激诱导大鼠心肌炎症反应的抑制效应及相关分子机制的研究

论文摘要

目的:第一部分:采用氧化剂H2O2模拟氧自由基刺激大鼠心肌细胞,建立氧化应激诱导心肌细胞炎症反应的损伤模型。以体外原代培养的新生大鼠心室肌细胞为模型,从细胞生物学方面观察H2O2对心肌细胞的损伤效应。第二部分:在第一部分的基础上,探讨过氧化物酶增殖体活化受体-γ（PPAR-γ）配体在调节氧化应激诱导心肌炎症反应中的作用及可能的细胞保护机制。方法:第一部分:用机械解离法和酶消化法分离培养新生大鼠心室肌细胞,采用差速贴壁分离技术和化学药物抑制法进行纯化。倒置相差显微镜下动态观察细胞形态,台盼蓝染色法测定细胞存活率,并用免疫荧光细胞化学技术鉴定心肌细胞纯度。MTT法检测不同浓度H2O2对新生大鼠心肌细胞活力的影响。采用缩时录像机8050对培养的心肌细胞动态进行录像,采集搏动图像,观察搏动情况并计数搏动频率。第二部分:第一部分的基础上,观察H2O2在不影响心肌细胞活性的作用浓度下（100μmol/L）诱导细胞分泌炎症介质的效应。采用RT-PCR检测目标炎性因子TNF-α与LIX mRNA水平的表达;ELISA检测细胞培养上清液中TNF-α蛋白含量;Western Blot检测胞浆中LIX和IκBα表达水平。观察PPAR-γ的天然配体15d-PGJ2与合成配体吡格列酮对TNF-α与LIX表达的影响。利用电泳迁移率变动分析（EMSA）检测H2O2对核转录因子NF-κB的效应;Western Blot检测H2O2处理组胞浆中IκBα蛋白水平,以及PPAR-γ配体对H2O2处理后胞浆中IκBα蛋白表达的影响。同时采用EMSA技术检测15d-PGJ2与吡格列酮对H2O2诱导NF-κB活化的影响;15d-PGJ2和吡格列酮以及H2O2对心肌细胞内热休克转录因子HSF1 DNA结合活性的影响以及与NF-κB信号通路的关系。结果:第一部分:（1）成功地分离培养原代新生大鼠心室肌细胞,细胞存活率95%以上;差速贴壁分离后,倒置显微镜下观察贴壁后心肌细胞呈梭形、菱形或多角形。8h后即可观察到部分心肌细胞自发性搏动,24h后心肌细胞已全部贴壁,90%以上搏动,48h心肌细胞聚集成簇,细胞搏动趋向同步化。免疫荧光染色鉴定心肌细胞来源及细胞纯度达95%以上,并可见心肌特异性横纹结构。（2）正常培养条件下,在两周不同培养时间内心肌细胞的搏动频率无统计学差异,表明在观察期限内心肌细胞活力保持不变。（3）不同浓度H2O2作用心肌细胞48h后,MTT检测的结果显示,10μmol/L和50μmol/L的H2O2对心肌细胞活性无影响。100μmol/L的H2O2轻微抑制心肌细胞的活性,但无显著性差异（P＞0.05）。200μmol/L的H2O2明显抑制心肌细胞活性,具有统计学意义（P＜0.05）。（4）通过采集的搏动图像,观察并记录各处理组心肌细胞的搏动频率后统计结果显示,100μmol/LH2O2作用后48h内,对心肌细胞搏动频率无明显影响（P＞0.05）,200μmol/L的H2O2作用4h后,即显著抑制心肌细胞的搏动频率（P＜0.05）,并随时间的延长其抑制效应明显增强（P＜0.01）。第二部分:（1）100μmol/L H2O2作用心肌细胞30min后,炎症介质TNF-α和LIX表达开始升高,4h达到峰值后逐渐下降。NF-κB特异性抑制剂SN50明显抑制H2O2诱导TNF-α和LIX的生成（P＜0.05）。（2）100μmol/L H2O2呈时间依赖性地激活NF-κB,4h时活化达到高峰值（P＜0.01）,至8h时逐渐降低（P＜0.05）。H2O2升高了胞浆内IκBα磷酸化水平并促进其降解（P＜0.05）。（3）15d-PGJ2与吡格列酮呈浓度依赖性地抑制H2O2诱导的TNF-α与LIXmRNA及蛋白水平的表达（P＜0.05）。（4）5μmol/L 15d-PGJ2或10μmol/L吡格列酮预处理30min后,二者均未明显抑制H2O2诱导的IκBα降解,而延长处理时间至3h时,可以显著升高H2O2处理后胞浆内IκBα的蛋白水平（P＜0.05）。（5）PPAR-γ配体以浓度依赖性的方式抑制NF-κB的转录活性,而在相同浓度（10μmol/L）时,15d-PGJ2的抑制作用强于吡格列酮。同时,PPAR-γ特异性抑制剂GW9662可明显减弱吡格列酮对NF-κB的抑制作用,但未影响15d-PGJ2对NF-κB的作用。（6）5μmol/L 15d-PGJ2处理3h时HSF1与其反应元件的结合能力显著增强（P＜0.05）,而此时吡格列酮与H2O2处理后的心肌细胞中HSF1的活性未见明显改变。（7）15d-PGJ2处理心肌细胞3h后,激活HSF1的同时可显著抑制H2O2诱导的IκBα降解,而在其预处理30min内,HSF1未被明显激活的同时,亦未能有效抑制H2O2诱导的IκBα降解。（8）15d-PGJ2呈浓度依赖性的激活HSF1的同时抑制H2O2诱导的NF-κB活化。而且,15d-PGJ2诱导HSF1活化以及对NF-κB的抑制效应均未被GW9662阻断。结论:（1）NF-κB信号途径介导了氧化应激诱导大鼠心肌细胞分泌炎性因子TNF-α与LIX。（2）PPAR-γ配体以浓度依赖性的方式抑制心肌细胞分泌TNF-α与LIX。（3）15d-PGJ2与吡格列酮抑制心肌细胞中NF-κB的转录活性,进而抑制其介导的炎性因子的表达。（4）15d-PGJ2能以PPAR-γ非依赖性方式提高细胞内热休克反应,抑制氧化应激诱导的炎症反应,在转录水平抑制炎性因子的表达。

论文目录

  • 目录
  • 中文摘要
  • 英文摘要
  • 第一部分 活性氧自由基对大鼠心肌损伤效应的实验研究
  • 前言
  • 材料与方法
  • 实验结果
  • 讨论
  • 参考文献
  • 2O2诱导大鼠心肌细胞分泌TNF-α与Lipopolysaccharide-Induced CXC Chemokine的信号通路的初步探讨'>第二部分 PPAR-γ配体抑制H2O2诱导大鼠心肌细胞分泌TNF-α与Lipopolysaccharide-Induced CXC Chemokine的信号通路的初步探讨
  • 前言
  • 材料与方法
  • 实验结果
  • 讨论
  • 小结
  • 参考文献
  • 本论文综述
  • 参考文献
  • 附:已录用的文章
  • 附录 英汉名词对照及缩写
  • 个人简历
  • 致谢

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