心肌梗死后细胞衰老的关键调控基因及随时间变化规律的研究

目的:探究急性心肌梗死后心脏中细胞衰老关键调控基因及其随时间变化规律。方法:结扎小鼠心脏冠状动脉建立急性心肌梗死模型。8~10周龄,雄性,C57BL/6J小鼠,30只随机分为三组:心肌梗死0d(6只)、3d(12只)和7d(12只)。在相应实验终点收取心脏组织,提取RNA进行转录组测序,分析心肌梗死3d和0d的差异表达基因;从CellAge数据库获得细胞衰老相关基因,与上述差异基因取交集获得心肌梗死后细胞衰老相关基因,并通过蛋白-蛋白互作分析筛选其中的关键(Hub)基因;进一步分析Hub基因的功能,并通过转录组测序数据以及实时荧光定量聚合酶链式反应揭示其在心肌梗死后3d和7d的表达变化情况。结果:共获得129个心肌梗死后细胞衰老相关基因,通过蛋白互作分析筛选出连接度最高的10个Hub基因白细胞介素6、趋化因子配体2、周期素依赖性激酶抑制因子1a、组蛋白去乙酰化酶1、周期素依赖性激酶抑制因子2a、前列腺素内过氧化物合酶2、Toll样受体2、E2F转录因子1、神经母细胞瘤RAS病毒癌基因同源物和细胞交流网络因子2,其功能与炎症、代谢、细胞周期等相关;其中9个Hub基因在心肌梗死后3d和7d表达均比0d升高,但大多表现出随时间延长其表达水平先升后降的情况。结论:急性心肌梗死后细胞衰老相关基因表达发生显著改变,白细胞介素6等细胞衰老hub基因可能主要参与了心肌梗死后炎症、代谢、细胞周期等生物过程,其表达随时间呈现先升后降的趋势。

微小核糖核酸-223-3p对心脏缺血/再灌注损伤后心脏重构的影响

目的:探讨微小核糖核酸-223-3p(miR-223)在小鼠心脏缺血/再灌注损伤(I/R)导致心脏重构中的作用及对心肌细胞氧化应激的影响。方法:随机选取9只,雄性,miR-223缺陷小鼠,为miR-223缺陷组;野生型C57BL/6J,雄性小鼠,9只,为对照组,均结扎冠状动脉前降支30min后拔出结扎线复制I/R模型。28d后测量小鼠体质量、心脏重量及胫骨长度,计算心脏重量与体质量比和心脏重量与胫骨长度比。收取心脏组织进行切片,Masson染色检测小鼠心脏肥大和纤维化情况。体外培养H9C2心肌细胞,用miR-223 mimic转染H9C2使其过表达miR-223后,缺氧/复氧刺激H9C2心肌细胞,检测活性氧自由基(ROS)的水平。结果:与对照组小鼠相比,术后28d miR-223缺陷组小鼠心脏重量与体质量比和心脏重量与胫骨长度比明显增高(均P<0.01),心脏纤维化增加[(5.16±2.11)vs.(13.19±1.96)%,P<0.05];miR-223 mimic转染心肌细胞后,miR-223的表达水平上调218.59倍;体外培养心肌细胞miR-223过表达能显著降低ROS的释放[(22.42±0.78)vs.(18.62±0.62)%,P<0.01]。结论:microRNA-223-3p可能通过抑制心肌细胞氧化应激减轻心脏缺血/再灌注损伤后心脏重构。

橙皮素减轻胸主动脉瘤/夹层发生发展作用的实验研究

目的:探究橙皮素对胸主动脉瘤/夹层形成的作用。方法:利用β-氨基丙腈(BAPN)饮水28 d的方法构建小鼠主动脉瘤/夹层模型。选择C57BL/6小鼠20只,分为实验组(n=10)和对照组(n=10),实验组自第一天开始饮用含有BAPN(1 g·kg^-1·day^-1)的ddH2O,对照组饮用普通ddH2O。采用大体图和弹力纤维染色观察每周主动脉变化情况。②选取C57BL/6小鼠40只,分为橙皮素20 mg/kg组(n=10)、橙皮素50 mg/kg组(n=10)、对照组(n=10)。在第14天开始给药, 1次/d,实验组给予相应剂量橙皮素溶液,对照组给予等量0. 9%氯化钠溶液。实验结束后处死存活小鼠,统计TAAD发生率和病死率;大体图观察血管直观变化;采用弹力纤维染色观察胸主动脉弹力纤维板断裂情况。③荧光标记法检测橙皮素处理后Hep G2细胞上清中基质金属蛋白酶(MMPs)活性变化;原位荧光明胶酶染色检测小鼠主动脉组织上明胶酶(MMP-2、MMP-9)活性表达。结果:给予BAPN饮水28 d的小鼠生存曲线较普通饮水组,差异有统计学意义(P<0.001),且从第14 d天后的小鼠胸主动脉开始出现不同程度病理变化,并随着时间加重。橙皮素50 mg/kg实验组与0. 9%氯化钠溶液对照组相比,小鼠病死率和TAAD形成率明显下降,差异有统计学意义(P<0.05),且主动脉扩张程度减轻,弹力纤维紊乱与断裂有明显改善。20 mg/kg实验组也有类似效果,但不如前者明显。此外,橙皮素处理后的Hep G2细胞上清中MMPs活性明显下降(P<0.0001);实验组小鼠主动脉组织上明胶酶活性减弱。结论:橙皮素能够减轻主动脉瘤/夹层的发生发展,其机制可能与抑制基质金属蛋白酶活性有关。

雌激素抑制脂滴包被蛋白Perilipin 2减少肝细胞脂质沉积

目的:研究雌激素减少导致肝细胞脂质沉积的可能机制,为围绝经期女性非酒精性脂肪肝的研究奠定实验基础。方法:采用油酸诱导建立肝细胞脂肪变性模型,设置DMSO对照组、油酸模型组、油酸+雌激素实验组,尼罗红染色法鉴定肝细胞内脂质沉积情况。免疫荧光染色和蛋白免疫印记实验检测脂滴包被蛋白Perilipin2(Plin2)的表达变化。结果:成功建立油酸诱导肝细胞脂肪变性模型,尼罗红染色可见高亮橘红色的脂滴形成。雌激素剂量依赖性的减少油酸诱导的肝细胞内脂质沉积。免疫荧光染色显示雌激素能够明显抑制油酸诱导的Plin2的表达,荧光信号降低。蛋白免疫印迹实验证实雌激素能够减少Plin2的蛋白表达水平,DMSO对照组、油酸诱导模型组和雌激素实验组Plin2蛋白表达相对光密度分别为0.409±0.051、0.739±0.060、0.438±0.061,雌激素显著性减少了油酸诱导的Plin2的蛋白表达水平(P<0.05)。结论:雌激素能够减少肝细胞内的脂质沉积,可能是通过抑制脂滴包被蛋白Plin2而实现。

急性主动脉夹层患者补体活化及补体C3a受体表达的临床意义

目的:揭示急性主动脉夹层发生中,是否存在补体系统活化及补体活化产物C3a受体的表达变化。方法:收集2015年1月至2015年7月,在北京安贞医院接受体检的正常人、腹主动脉瘤手术以及急性主动脉夹层手术患者血液各5例,进行微量样本多指标流式蛋白定量试验,测定其补体系统活化产物过敏毒素C3a、C4a和C5a的水平;收集2015年1月至2015年7月,在北京安贞医院接受主动脉弓部替换术患者的升主动脉组织5例及心脏移植供受体正常的升主动脉组织5例,进行免疫组化组织染色,并提取蛋白,检测C3a受体的表达。结果:微量样本多指标流式蛋白定量试验结果显示,腹主动脉瘤和急性主动脉夹层患者血浆中补体活化产物C3a、C4a和C5a含量显著高于正常对照组(P<0.01),这说明补体活化不仅在腹主动脉瘤,急性主动夹层患者循环系统也存在。免疫印迹结果显示急性主动脉夹层患者标本中C3a受体蛋白表达量显著高于正常对照组(P<0.05)。免疫组化染色发现,与正常升主动脉壁相比较,急性主动脉夹层标本的C3a受体表达显著增高(P<0.01)。结论:急性主动脉夹层患者体内存在补体系统活化C3a-C3a受体信号通路,可能参与主动脉夹层的发生发展。

新型主动脉夹层免疫缺陷动物模型的建立

目的:构建缺乏免疫反应的新型主动脉夹层(AD)动物模型,并研究不同的造模药物剂量,为探讨人源性活性物质在AD发生发展中的作用奠定实验基础。方法:将52只裸鼠随机分为实验组(42只)和对照组(10只)。实验组42只随机分为A、B、C、D四组,使用不同剂量给予β-氨基丙腈(BAPN)饮水28d和血管紧张素Ⅱ(Ang Ⅱ)皮下灌泵24h;对照组正常饮水28d。每7天测量一次体质量,观察体质量改变;第28天处死存活裸鼠,观察血管直观变化,使用HE和EVG染色观察形态学改变,并计算各组AD形成率及破裂率。结果:对照组无AD形成,实验组部分小鼠可见明显的主动脉扩张及壁内血肿,血管可见内膜撕裂、血细胞进入管壁,弹力纤维紊乱或断裂,证实形成AD。实验A、B、C、D组形成率分别为50%、90%、70%及80%,破裂率分别为41.67%、80%、20%及70%。结论:成功构建简单、方便的主动脉夹层免疫缺陷动物模型,并形成不同的形成、破裂率,以适应不同研究方案。