内质网应激在糖尿病心肌病中的分子机制及蛋白质组学研究

摘要

研究目的:
　　1.研究对比db/db小鼠与正常对照组小鼠在体质量、血糖、血脂等代谢指标上的变化，通过组织病理学技术以及电子显微镜技术观察db/db组小鼠与正常对照组小鼠心肌组织在形态学上的差异。
　　2.应用同位素标记的相对和绝对定量技术(iTRAQ)检测并探讨糖尿病心肌病内质网应激相关的差异表达蛋白，进一步明确糖尿病心肌病变的分子机制。
　　研究方法：
　　随机选取7周龄雄性C57BLKS/J db/db小鼠8只作为2型糖尿病模型组(DM)，随机选取7周龄雄性C57BLKS/J db/m小鼠8只作为正常对照组(CC)，适应性饲养1周后开始实验。将两组小鼠置于相同适宜环境下正常饲养10周，每周定期测量各小鼠的体质量（body weight，BW）、微量血糖的变化并记录。于18周末将所有小鼠空腹过夜并处死，留取血清测定空腹血糖(fasting bloodglucose，FBG)、总胆固醇(total cholesterol，TC)、三酰甘油(triglyceride，TG)、糖基化终末产物(advanced glycation end products，AGEs)的含量;留取心肌组织进行HE染色观察心肌组织的病理学变化，用透射电镜观察小鼠心肌组织的超微结构变化，应用iTRAQ技术检测各组小鼠内质网应激相关的差异表达蛋白。
　　研究结果：
　　1.一般观察
　　CC组小鼠生长状况良好，精神状态佳，毛发亮泽，活跃。DM组小鼠在实验进程中逐渐表现为毛发蓬松，无光泽，少动，逐渐出现多尿、多饮、多食，体重迅速上升。
　　2.各组小鼠体质量、FBG、TC、TG、AGEs的变化
　　DM组小鼠随着周龄的增加，体质量逐渐增加，与CC组比较，在第8、10、12、14、16、18周，DM组小鼠体质量均显著增加（P＜0.01）。实验结束时，DM组小鼠FBG、TC、TG、血清AGEs含量较CC组均显著升高(P＜0.01)。
　　3.各组小鼠心肌组织病理学变化
　　CC组小鼠心肌组织HE染色可见心肌纤维排列整齐规则，心肌组织间质正常，细胞核形态清晰，结构完整;DM组小鼠心肌组织HE染色可见心肌细胞肥大、肿胀，肌纤维排列不规则，肌丝断裂，细胞核损伤。
　　4.各组小鼠心肌组织超微结构变化
　　CC组小鼠肌原纤维完整，排列整齐规则，肌浆网结构正常，细胞核核膜完整，形态正常;DM组心肌组织中观察到肌小节失去正常结构，明暗带消失，肌浆网扩张、肿胀，肌纤维间水肿，其间可见炎性细胞浸润。
　　5.各组小鼠内质网应激相关的差异表达蛋白变化
　　DM组小鼠与CC组小鼠心肌组织应用质谱分析结合数据库检索，共鉴定了22个与内质网应激相关的差异表达蛋白，其中上调者6个，下调者16个。
　　研究结论：
　　1.与正常对照组比较，db/db糖尿病小鼠的体质量、FBG、TC、TG和AGEs水平显著升高。
　　2.与正常组相比较，db/db糖尿病小鼠心肌细胞肥大，肌纤维排列紊乱，肌浆网肿胀，细胞核损伤。
　　3.内质网应激相关差异表达蛋白含缬酪肽蛋白(valosin-containingprotein，VCP)、β细胞受体相关蛋白31(β-cell receptor-associatedprotein31，BCAP31)、溶血磷脂酰胆碱酰基转移酶3(lysophosphatidylcholineacyltransferase3，LPCAT3)在糖尿病心肌病中具有重要作用，并可能为研究或发现糖尿病心肌病防治的新药靶点提供理论基础。

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结论

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综述 内质网应激在糖尿病心肌病中的研究进展

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