JNK/Smad3信号通路和自噬在多柔比星致H9C2心肌细胞肥大中的作用

摘要

背景：
　　众所周知，癌症患者日益增多，各种治疗手段层出不穷，目前化学治疗仍然是一种常用的手段。蒽环类抗肿瘤抗生素是目前应用和研究都较多的一类药物，而多柔比星（doxorubicin，Dox）作为蒽环类抗肿瘤药物的代表就成为了研究的重点。Dox在临床中应用较广，乳腺外科、呼吸科、消化科、泌尿外科、血液科、骨科等均有广泛应用，而且疗效肯定，应用前景较佳。但是由于Dox易累积在肝脏、心脏等，因其不可逆转的心脏和肝脏毒性限制了其临床使用，而慢性心脏毒性主要表现为充血性心力衰竭。如何早期进行防治，突破其心脏损害，将可能成为其临床使用的关键点。而心力衰竭的早期主要表现为心肌细胞肥大，多项研究表明JNK/Smad3信号通路在心肌肥厚、心力衰竭中发挥着重要作用，而自噬是1962年发现的一种“自己吃自己”的现象，在机体生理或者病理过程中均在发生，其中心肌肥厚、心肌细胞肥大中的具体作用并未完全阐明，在心肌肥厚中是保护机制还是损害机制还需要进一步研究，目前是生命科学领域研究的热点。研究Dox产生心脏毒性早期的分子机制，尽早寻找阻断或者减弱Dox心脏损害的靶点，增加的临床应用。
　　目的：
　　研究Dox是否导致心肌细胞肥大，JNK/Smad3信号通路和自噬在Dox导致心肌肥大中的作用机制。
　　方法：
　　选用H9C2心肌细胞进行体外实验。
　　①研究Dox是否致心肌细胞肥大：实验分为两组，对照组（control，Con）和Dox组，通过应用ImageJ计算细胞表面积，通过细胞计数和测蛋白浓度计算单个细胞蛋白总量，通过WesternBlot检测心肌细胞肥大标志蛋白c-Myc、α-SMA的表达，通过细胞免疫组织化学检测心肌肥大标志蛋白ANP的表达情况，研究Dox是否致心肌细胞肥大；
　　②Dox是否引起心肌细胞自噬水平发生变化：实验分为两组，Con组和Dox组，通过WesternBlot检测心肌细胞自噬标志蛋白LC3和Atg7的表达，研究Dox作用于心肌细胞时自噬的变化；
　　③Dox是否引起心肌细胞JNK/Smad3信号通路发生变化：实验分为两组，Con组和Dox组，WesternBlot检测P-JNK、T-JNK、P-Smad3、T-Smad3的表达，研究Dox作用于心肌细胞时JNK/Smad3信号通路的变化；
　　④自噬在Dox致心肌细胞肥大中的作用：实验分为四组，Con组、Dox组、Dox+雷帕霉素组（rapamycin，RAPA）和RAPA组，应用ImageJ计算细胞表面积，细胞计数和测蛋白浓度计算单个细胞蛋白总量，WesternBlot检测心肌细胞肥大标志蛋白C-Myc、α-SMA的表达，细胞免疫组织化学检测心肌肥大标志蛋白ANP的表达情况，WesternBlot检测心肌细胞自噬标志蛋白LC3和Atg7的表达，研究自噬在Dox致心肌细胞肥大中的作用；
　　⑤JNK/Smad3信号通路在Dox致心肌细胞肥大中的作用：实验分为四组，Con组、Dox组、Dox+SP600125（SP）组和SP组，应用ImageJ计算细胞表面积，细胞计数和测蛋白浓度计算单个细胞蛋白总量，WesternBlot检测心肌细胞肥大标志蛋白C-Myc、α-SMA的表达，细胞免疫组织化学检测心肌肥大标志蛋白ANP的表达情况， WesternBlot检测P-JNK、T-JNK、P-Smad3、T-Smad3的表达，研究JNK/Smad3信号通路在Dox致心肌细胞肥大中的作用
　　结果：
　　①Dox导致心肌细胞肥大：相比于对照组，Dox组细胞表面积增大（P<0.05），单个细胞蛋白总量增多（P<0.05），心肌细胞肥大标志蛋白C-Myc、α-SMA和ANP表达增加（P<0.05）。
　　②Dox作用于心肌细胞自噬降低，相比于对照组，Dox组自噬标志蛋白LC3和Atg7表达减少（P<0.05）。
　　③Dox作用于心肌细胞时JNK/Smad3信号通路磷酸化水平增加，相比于对照组，P-JNK和P-Smad3表达明。显增加（P<0.05），T-JNK和T-Smad3无明显变化（P＞0.05）。
　　④自噬降低促进Dox致心肌肥大作用，Dox组+RAPA组，相比于Dox组，自噬增强，细胞表面积减少（P<0.05），单个细胞蛋白总量减少（P<0.05），心肌细胞肥大标志蛋白C-Myc、α-SMA和ANP表达降低（P<0.05）
　　⑤JNK/Smad3信号通路磷酸化增加促进Dox致心肌肥大作用，Dox组+SP组，相比于Dox组，P-JNK和P-Smad3表达增加（P<0.05），T-JNK和T-Smad3无明显变化（P＞0.05），细胞表面积减少（P<0.05），单个细胞蛋白总量减少（P<0.05），心肌细胞肥大标志蛋白C-Myc、α-SMA和ANP表达降低（P<0.05）。
　　结论：
　　Dox通过增加JNK/Smad3信号通路磷酸化和降低自噬发挥致心肌细胞肥大的作用。

目录

声明

缩略词表

1引言

2实验仪器、材料和试剂

2.1细胞

2.2主要仪器

2.3主要试剂

2.4主要试剂配制

3实验方法

3.1实验技术

3.2实验分组

3.3统计学处理

4实验结果

4.1 Dox致H9C2心肌细胞肥大

4.2Dox引起H9C2心肌细胞自噬降低

4.3Dox引起H9C2心肌细胞JNK/Smad3信号通路磷酸化增强

4.4自噬降低促进Dox致H9C2心肌细胞肥大作用

4.5JNK/Smad3信号通路磷酸化增强促进Dox致H9C2心肌细胞肥大作用

5.结论

6讨论

参考文献

综述:多柔比星致心脏毒性的分子机制及处理措施

致谢

研究生期间参研课题及文章