短链酰基辅酶A脱氢酶在心肌纤维化中的作用

摘要

目的:短链酰基辅酶A脱氢酶(SCAD)是脂肪酸β氧化的限速酶，能够特异性地分解短链酰基辅酶A底物。前期研究表明， SCAD在调控心肌肥大以及心肌细胞凋亡中有着重要作用。本课题旨在研究SCAD在心肌纤维化中的作用，探讨游泳运动以及过氧化物酶体增殖物活化受体(PPARα)对SCAD表达的影响，为确立SCAD作为心肌纤维化防治的新靶点提供理论依据。
　　方法:
　　1.采用自发性高血压大鼠(SHR)心肌纤维化模型，并观察游泳运动对其的影响，检测SCAD的mRNA、蛋白表达、酶活性变化、ATP含量、脂肪酸代谢变化以及相关心肌纤维化指标。
　　2.原代培养心肌纤维化动物模型的心脏成纤维细胞(CFs)，检测SCAD的表达量、酶活性的改变、ATP含量以及脂肪酸代谢的变化，并观察游泳运动对其的影响。同时检测纤维化因子 collagen I、collagen III以及α-SMA的变化。
　　3.采用血管紧张素II(AngII)刺激原代培养的心脏成纤维细胞，构建体外的心肌纤维化细胞模型。检测 SCAD的mRNA以及蛋白变化。进一步采用SCAD最优干扰序列siRNA-1186刺激心脏成纤维细胞，检测SCAD的表达量、酶活性、ATP含量以及脂质代谢的变化，同时检测细胞增殖、collagen I、collagen III、α-SMA以及羟辅氨酸含量的变化。并且与AngII诱导的心肌纤维化细胞模型相比较。
　　4.采用PPARα激动剂非诺贝特(Feno)(10M)预处理30 min后，再以AngII或者siRNA-1186刺激原代培养的心脏成纤维细胞。检测PPARα和SCAD的mRNA、蛋白表达变化、SCAD酶活性的变化、ATP含量、脂质代谢的变化，同时检测细胞增殖，collagen I、collagen III、α-SMA以及羟辅氨酸含量的变化。
　　结果:
　　1. SHR在20周龄时表现为心肌纤维化，SCAD的表达以及酶活性显著下调，脂肪酸β氧化速率、ATP含量、脂肪酸摄取显著下降；胶原以及α-SMA显著上调。SHR游泳运动组经过12周游泳耐力训练后，心肌纤维化明显改善，胶原以及α-SMA显著下调。同时，SCAD表达以及酶活性显著上调，ATP含量以及脂肪酸氧化能力显著增加。
　　2.与对照组相比，SHR大鼠心脏成纤维细胞中SCAD的表达和酶活性显著下降，且脂肪酸氧化水平显著降低，而纤维化因子collagen I、collagen III以及α-SMA在mRNA和蛋白水平均明显上调；相反，SHR游泳组大鼠的心脏成纤维细胞中SCAD的表达和酶活性显著升高，脂肪酸氧化水平显著提升，而纤维化因子collagen I、collagen III以及α-SMA在mRNA和蛋白水平均明显下调，且心脏成纤维细胞增殖被明显抑制，其变化趋势与动物实验一致。
　　3. BrdU ELISA结果显示：原代培养的心脏成纤维细胞增殖具有AngII浓度和时间依赖性，且在AngII浓度大于100nM，作用时间大于24h时，具有显著性差异。Western Blot和RT-PCR结果显示，在AngII浓度为100nM，作用时间为36h和48h时，SCAD的表达量下降更为显著。SiRNA-1186或AngII刺激的心脏成纤维细胞中SCAD的表达量显著下调，酶活性显著下降，脂肪酸氧化水平明显降低，ATP含量明显降低；与此同时，siRNA-1186能诱导心脏成纤维细胞增值率显著上升，纤维化因子collagen I、collagen III以及α-SMA显著上升，与AngII诱导的心肌纤维化细胞模型程度一致。
　　4.与siRNA-1186组相比，Feno+siRNA-1186组中SCAD和PPARα的表达量均显著上调，酶活性显著升高，脂肪酸氧化水平明显上升，ATP含量明显升高，心脏成纤维细胞增值率、纤维化因子collagen I、collagen III以及α-SMA显著下降；与 AngII组相比，Feno+AngII组中SCAD和PPARα的表达量亦明显上调，酶活性显著升高，脂肪酸氧化水平明显上升，ATP含量明显升高；且Feno预处理后心脏成纤维细胞增殖被明显抑制，纤维化因子collagen I、collagen III以及α-SMA显著下降。
　　结论:SCAD表达下调与心肌纤维化密切相关，游泳运动可能通过上调SCAD表达，从而改善心肌纤维化。SCAD对心肌纤维化的调控作用由PPARα介导，SCAD可能作为心肌纤维化防治的新靶点。

目录

声明

第一章 引言

1.1 心肌纤维化

1.2 心脏能量代谢

1.3 SCAD当前研究现状

1.4 结语

1.5 研究思路

第二章 心肌纤维化动物模型中SCAD的表达变化以及游泳运动对SCAD表达的影响

2.1 前言

2.2 实验材料

2.3 实验方法

2.4 实验结果

2.5 讨论

第三章 SCAD在心肌纤维化动物模型体外培养心脏成纤维细胞中的作用以及游泳运动对SCAD表达的影响

3.1 前言

3.2 实验材料

3.3 实验方法

3.4 结果

3.5 讨论

第四章 SCAD在ANGII诱导的心脏成纤维细胞体外模型中的作用

4.1 前言

4.2实践材料

4.3 实验方法

4.4 结果

4.5 讨论

第五章 SCAD对心肌纤维化的作用受PPARɑ的调控

5.1 前言

5.2材料材料

5.3 实践方法

5.4 结果

5.5 讨论

总结与展望

总结与创新

不足与展望

参考文献

附录一 英文缩略词表

附录二 在硕士研究生期间完成的论文

致谢