EMP和X射線致大鼠心肌閏盤間隙增寬及其機(jī)制研究.pdf

1、隨著日常生活中通訊、網(wǎng)絡(luò)、醫(yī)療器械等設(shè)備的應(yīng)用,輻射與我們的生活越來(lái)越密切。但是輻射在給人類帶來(lái)便利的同時(shí),也嚴(yán)重影響著人們的身體健康,因而受到人們的廣泛關(guān)注。既往研究顯示,大鼠在受到輻射作用后,會(huì)出現(xiàn)心電圖、血壓等改變,而這些改變與心肌閏盤(Intercalated Discs,ID)有著極其密切的關(guān)系,但具體的機(jī)制尚不清楚。本研究以SD大鼠和H9c2(2-1)心肌細(xì)胞株為研究對(duì)象,應(yīng)用電鏡、免疫組化、蛋白免疫印跡雜交、RealTim

2、e-PCR等實(shí)驗(yàn)方法,明確EMP和X射線輻照對(duì)大鼠心肌閏盤結(jié)構(gòu)及其連接蛋白的影響及變化規(guī)律,并初步探明EMP和X射線輻照誘導(dǎo)心肌閏盤結(jié)構(gòu)損傷的可能分子機(jī)制。
　　目的:
　　研究EMP及X線輻照對(duì)大鼠心肌閏盤結(jié)構(gòu)及縫隙連接蛋白的影響及可能機(jī)制。
　　方法:
　　采用EMP和X射線分別照射SD大鼠。EMP輻照參數(shù):場(chǎng)強(qiáng)為200kV/m,前沿15ns,脈寬10ns,脈沖次數(shù)200次,脈沖間隔為7s;X射線輻照劑量為2

3、0Gy。EMP輻照后0h、1h、3h、6h、12h和24h后,X射線輻照后1h、3h、6h、12h和24h后,分別麻醉?xiàng)l件下處死大鼠,取左心室肌,進(jìn)行下一步實(shí)驗(yàn)檢測(cè)。
　　1.用硝酸鑭示蹤法在電鏡下觀察心肌細(xì)胞和閏盤形態(tài)學(xué)的改變。
　　2.用WesternBlot方法檢測(cè)心肌閏盤縫隙連接蛋白Cx43,p-Cx43,Cx40及Cx45的含量變化。
　　3.用RealTime-PCR檢測(cè)左心室肌的Cx43、Cx40及Cx4

4、5的mRNA表達(dá)水平及調(diào)控Cx43的miR-1表達(dá)水平的變化。
　　4.用20Gy(MTT法確定)的X射線照射H9c2(2-1)心肌細(xì)胞株,在照后1h、3h、6h、12h、24h收集細(xì)胞,用Westernblot方法檢測(cè)連接蛋白Cx43、p-Cx43的含量變化以及MAPK通路中p38、p-p38、ERK和p-ERK蛋白表達(dá)的改變,用RealTime-PCR檢測(cè)Cx43mRNA水平和miR-1含量的變化。
　　結(jié)果:
　

5、　1.EMP、X射線輻照SD大鼠,電鏡下觀察心肌閏盤結(jié)構(gòu)異常,均呈閏盤間隙增寬且在1h~6h內(nèi)隨時(shí)間延長(zhǎng)其損傷加重,12h后逐漸恢復(fù),呈可逆性改變特征。
　　2.EMP、X射線輻照SD大鼠后,Cx43蛋白及其磷酸化水平均明顯增高,而Cx40、Cx45蛋白變化不大。
　　3.EMP、X射線輻照射SD大鼠后,Cx43mRNA水平升高,而Cx40、Cx45的mRNA水平變化不顯著;對(duì)Cx43基因具有調(diào)控作用的miR-1含量明顯降低

6、。
　　4.X射線20Gy照射大鼠心肌細(xì)胞H9c2(2-1)后,其Cx43和p-Cx43的蛋白表達(dá)水平降低,MAPK相關(guān)蛋白p38,p-p38,ERK和p-ERK的蛋白表達(dá)水平也均降低。而Cx43的mRNA水平略有升高,miR-1水平僅有降低趨勢(shì)。
　　結(jié)論:
　　EMP及X射線均可作用于心肌閏盤,使閏盤間隙顯著增寬,發(fā)生結(jié)構(gòu)改變,損傷心肌細(xì)胞,并導(dǎo)致閏盤連接蛋白Cx43mRNA和蛋白及其磷酸化水平均明顯增高,miR-

7、1表達(dá)降低,miR-1可能參與了對(duì)Cx43基因的調(diào)控。EMP、X射線對(duì)心肌閏盤損傷的作用機(jī)制可能是射線作用于心肌閏盤結(jié)構(gòu),致使其連接子聯(lián)接破壞,閏盤連接中最敏感的縫隙連接分離,使得其間隙增寬擴(kuò)大,組成縫隙連接的主成份是Cx43蛋白,此時(shí)急需新Cx43更新補(bǔ)充,并修復(fù)受損的連接子,為此激活了Cx43基因高表達(dá),加速Cx43磷酸化過(guò)程;另一途徑通過(guò)miR-1對(duì)靶基因Cx43進(jìn)行調(diào)控作用,miR-1降表達(dá)以促進(jìn)Cx43的表達(dá),共同加快修復(fù)閏盤