大鼠长期二氮嗪预处理对心肌保护效应的影响及线粒体内膜蛋白的蛋白质组学研究

摘要

心肌缺血预处理指短暂的缺血能显著减少后续长时间缺血引起的心肌损伤，目前已经肯定预处理现象是普遍存在的：无论整体水平或细胞水平、无论在体或离体均存在预处理现象，这一现象在包括人心肌细胞在内的许多种类细胞都存在。缺血预处理是强有力的心肌保护方式，是内源性的对心肌缺血的预适应过程，经典的缺血预处理在临床应用当中需要暂时阻断血流，并不能安全的适用于大多数的病人，为了弥补上述不足，人们更加着眼于药物诱导缺血预处理的方法。90年代以来，线粒体中选择性钾通道被广泛发现，一种与SurcKATP性质相近的钾通道于1991年被发现，这种线粒体ATP敏感性钾通道(MitoKATP通道)被许多钾通道的开放剂和阻滞剂调节并对线粒体功能和细胞的生存有明显的影响，显示了MitoKATP通道与缺血损伤的保护之间有某种联系，从发现至今，线粒体ATP敏感性钾通道已被证实与缺血预处理、凋亡和线粒体基质肿胀等过程相关。各种药理学相关研究都指出MitoKATP通道是预处理心肌保护的终末效应器，MitoKATP开放剂二氮嗪药物预处理能模拟心肌缺血预处理防止心肌的缺血损伤，这为临床上采用药物来减轻心肌梗死患者的心肌细胞死亡找到了新的有效途径，但是有文献报道，用特异性激动剂长时间激动腺苷受体、PKC等药物导致预处理信号传递通路中的信号蛋白出现表达下调，引起缺血和药物预处理的心肌保护效应消失，长时间开放MitoKATP通道是否能带来长期而稳定的心肌保护效应就成了一个疑问，给药物预处理在临床心肌保护的应用带来了新的问题。 为了观察长期开放MitoKATP通道对大鼠心肌保护效应的影响及其可能机制，本研究采用MitoKATP通道特异性开放剂二氮嗪(DiazoxideDZ)长时间激动大鼠心肌，在大鼠异丙肾上腺素(IsoprenalineISO)心肌损伤模型上检测大鼠心肌线粒体呼吸功能、线粒体膜电位、cTnI等指标，观察长期开放MitOKATP通道过程中不同时段内二氮嗪对大鼠心肌保护效应的变化，在此基础上提取线粒体内膜蛋白，应用二维荧光差异凝胶电泳(2D-DIGE)联合串联质谱等比较蛋白质组技术，筛选出线粒体内膜上表达下调的蛋白，探讨长期二氮嗪预处理心肌保护效应消失的机制。主要结果和结论如下： 1.单次ISO(50mg·kg-1)皮下注射致大鼠心肌缺血模型，能很好的反映ISO的心肌损伤作用。给大鼠连续腹腔注射DZ(20mg·kg-1·d-1)三天，即可产生明显的预处理心肌保护效应，抵抗ISO引起的心肌缺血损伤，减轻心肌组织结构损伤的病理改变，MitoKATP通道阻滞剂5-HD能明显抑制DZ的心肌保护效应，说明DZ的心肌保护效应与开放MitoKATP通道有关。 2.连续腹腔注射DZ(20mg·kg-1·d-1)6w即可使DZ预处理的心肌保护效应基本消失，线粒体呼吸功能明显抑制，cTnI大量释放，证明大鼠长期二氮嗪预处理可以导致二氮嗪对心肌的保护效应消失。 3.在大鼠长期二氮嗪预处理后，心肌细胞膜KATP通道SUR2A亚单位的基因和蛋白表达均无明显改变。说明其作用机制可能心肌细胞膜KATP通道开放无关。 4.在大鼠长期二氮嗪预处理心肌保护效应消失模型基础上采用二维荧光差异凝胶电泳技术筛选出差异表达的15个蛋白质点，采用质谱技术鉴定了其中的8个蛋白质。表达上调的是热休克蛋白60、线粒体ATP合酶α链。表达下调有泛醇-细胞色素C还原酶、线粒体ATP合酶d亚单位、电子传递黄素蛋白-辅酶Q氧化还原酶、抑制素、线粒体ATP合酶β链，这些表达下调的蛋白都位于线粒体内膜，也是参与缺血预处理和药物预处理的重要分子，可能在DZ长期预处理心肌保护效应消失中起着重要作用。

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文摘

英文文摘

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声明

前 言

第一部分二氮嗪预处理对大鼠心肌细胞ISO缺血损伤的保护作用

前言

材料与方法

结 果

讨 论

小 结

第二部分大鼠长期二氮嗪预处理对心肌保护效应的影响

材料与方法

结 果

讨 论

小 结

第三部分长时间二氮嗪处理大鼠心肌线粒体内膜蛋白质组研究

材料与方法

结 果

讨 论

小 结

全文总结

致谢

参考文献

文献综述 线粒体ATP敏感性钾通道研究进展

博士期间发表的论文与科研资助情况