血管紧张素转化酶2(ACE2)在高血糖所致大鼠氧化应激损伤中的作用及其机制

摘要

本文对ACE2在高血糖所致大鼠氧化应激损伤中的作用及其机制进行了探讨，研究主要包括以下三个部分:
　　 1 ACE2在高血糖致大鼠氧化应激损伤中的作用研究
　　 通过建立大鼠氧化应激损伤模型，探讨血管紧张素转化酶2(ACE2)在机体氧化应激损伤中的表达水平及作用。SD雄性成年大鼠30只，8只作为正常对照组，其余大鼠腹腔注射链脲佐菌素(STZ)造成大鼠持续高血糖，致机体氧化应激损伤，成模后大鼠随机分为2组:高血糖对照组和胰岛素治疗组(3.7×10-8 mol/天)。30天后，所有大鼠断头处死，采集血清进行如下试验:(1)常规生化法测定大鼠血糖、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)含量;(2)放射免疫分析法(RIA)测定血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)含量;(3)酶联免疫吸附法(ELISA)测定血液中糖基化终末产物(AGEs)、血管紧张素1-7(Ang1-7)含量及ACE2的酶活力。结果(1)高血糖对照组大鼠精神萎靡，表现多饮、多食和多尿。胰岛素治疗组大鼠逐渐恢复正常，精神好转;(2)高血糖对照组大鼠血糖浓度稳定处于高血糖状态，均值为25.53±3.63 mmol·L-1;血清中MDA含量极显著升高(P＜0.01)，SOD含量极显著下降(P＜0.01);胰岛素治疗后，血糖水平逐渐下降，均值为13.01±1.84 mmol·L-1，MDA含量极显著下降(P＜0.01)，SOD含量极显著升高(P＜0.01);(3)高血糖对照组大鼠AngⅡ和AGEs含量均极显著高于正常对照组(P＜0.01)，Ang1-7含量和ACE2酶活力极显著或显著下降(P＜0.01/P＜0.05);胰岛素治疗后，AngⅡ和AGEs含量显著或极显著下降(P＜0.05/P＜0.01)，Ang1-7含量和ACE2酶活力均显著升高(P＜0.05);(4)ACE2酶活力与血清中AGEs含量呈显著负相关(r=-0.71，P＜0.01)，与SOD含量呈正相关(r=0.59，P＜0.05)。结论STZ致大鼠高血糖时，大鼠机体处于严重氧化应激状态。ACE2可能通过降解AngⅡ，产生Ang1-7参与了高糖所致机体氧化应激损伤的发生发展。
　　 2 ACE2在大鼠肾脏局部氧化应激损伤中的表达差异及其作用
　　 本研究上一章的结果显示ACE2对大鼠机体循环系统的氧化应激损伤具有保护作用。ACE2在肾脏高表达，高糖状态下关于ACE2的研究基本集中于肾脏，故本章试图探讨ACE2在大鼠肾脏局部的氧化应激损伤中的表达差异及其保护作用。大鼠氧化应激模型的建立及动物分组同上一章，30天后，所有大鼠断头处死，采集尿液、采集肾脏组织并称重，进行如下试验:(1)常规生化法测定大鼠尿糖和肾脏组织中MDA、SOD、过氧化氢酶(CAT)含量;(2)观察肾脏病理组织学变化;(3) RIA法测定肾脏组织中AngⅡ含量;(4) Real time PCR法分析肾脏组织中ACE2的mRNA表达水平。结果(1)与正常对照组相比，高血糖组大鼠尿糖和肾脏组织中MDA、AngⅡ含量极显著升高(P＜0.01)，SOD和CAT含量极显著或显著下降(P＜0.01/P＜0.05);胰岛素治疗后，大鼠尿糖含量极显著下降(39.68±1.08 mmol·L-1VS3.23±0.76 mmol·L-1，P＜0.01)，肾脏组织中MDA和AngⅡ含量显著下降(P＜0.05)，SOD含量显著升高(P＜0.05)，CAT含量无明显变化(P＞0.05)。(2)病理组织学观察结果显示:正常对照组大鼠肾小球结构正常;高血糖组大鼠出现肾小球肿胀，基底膜不规则增厚，系膜基质弥漫性增生，肾组织损伤严重;胰岛素治疗后，损伤减轻;(3)与正常对照组相比，高血糖组大鼠肾脏组织中ACE2的mRNA表达极显著下调(P＜0.01);胰岛素治疗后ACE2的mRNA表达极显著上调(P＜0.01)。结论 ACE2 mRNA表达下调，AngⅡ含量升高是高血糖致肾脏局部氧化应激损伤的原因之一。ACE2是AngⅡ介导的肾脏氧化应激的负向调节因子，在抵抗高血糖所致肾脏局部氧化应激损伤的过程中发挥着积极的保护作用。
　　 3 ACE2对大鼠氧化应激损伤保护作用的机制初探
　　 本研究已证实ACE2参与了高血糖所致机体氧化应激损伤的抗损伤过程，对机体循环系统及肾脏局部的氧化应激损伤均具有保护作用。本章探讨其对大鼠氧化应激损伤保护作用的可能机制。大鼠氧化应激模型的建立及动物分组同第一章，30天后，所有大鼠断头处死，采集肾脏组织进行如下试验:(1) RIA法测定肾脏组织中AngⅡ含量;(2) ELISA法测定肾脏组织中Ang1-7含量;(3) Real time PCR法分析肾脏组织中ACE、AT1、ACE2及Mas的mRNA表达水平;(4)western blot法分析肾脏组织中ACE和ACE2的蛋白表达水平。结果(1)与正常对照组相比，高血糖组大鼠肾脏组织中AngⅡ含量极显著升高(P＜0.01)，Ang1-7含量下降，差异不显著(P＞0.05)。胰岛素治疗后，大鼠肾脏组织中AngⅡ含量显著下降(P＜0.05)，Ang1-7含量略有升高(P＞0.05);(2)与正常对照组相比，高血糖对照组大鼠肾脏组织中ACE mRNA和蛋白表达极显著上调(P＜0.01)，AT1 mRNA表达上调，差异不显著(P＞0.05);ACE2 mRNA和蛋白表达均极显著下调(P＜0.01)，Mas mRNA表达极显著上调(P＜0.01)。胰岛素治疗后，肾脏组织中ACE mRNA和蛋白表达均极显著下调(P＜0.01)，AT1 mRNA表达极显著下调(P＜0.01);ACE2 mRNA表达极显著上调(P＜0.01)，ACE2蛋白表达升高(P＞0.05)，Mas mRNA表达也极显著上调(P＜0.01)。结论高血糖时RAS处于激活状态，ACE-AngⅡ-AT1轴的过度激活加速了AngⅡ的生成，高浓度的AngⅡ引起肾脏损伤;ACE2通过激活ACE2-Ang1-7-Mas轴，减少AngⅡ的产生，抗衡ACE轴的过度激活对肾脏的损伤作用，对高血糖所致肾脏氧化应激损伤具有积极的保护作用。

目录

声明

摘要

本文部分缩写的中英文对照

引言

第一篇 文献综述

第一章 肾素-血管紧张素系统

1 经典RAS代谢通路

2 RAS新的代谢通路

3 局部的肾素血管紧张素系统

4 循环系统RAS和局部RAS的关系

第二章 ACE2的研究进展

1 ACE2的发现及分布

2 ACE2的结构

3 ACE2的作用底物

4 ACE2的病理生理作用

第三章 ACE2与氧化应激

1 氧化应激概述

2 RAS与氧化应激

3 ACE2与氧化应激

参考文献

第二篇 试验研究

第一章 血管紧张素转化酶2(ACE2)在高血糖致大鼠氧化应激损伤中的作用研究

1 材料与方法

2 结果与分析

3 讨论

参考文献

第二章 ACE2在高血糖致大鼠肾脏局部氧化应激损伤中的表达差异及作用

1 材料与方法

2 结果与分析

3 讨论

参考文献

第三章 ACE2对大鼠氧化应激损伤保护作用机制初探

1 材料与方法

2 结果与分析

3 讨论

参考文献

全文结论

致谢

攻读硕士学位期间发表论文与学术交流情况