PER2和p38MAPK蛋白日周期表達(dá)改變與心肌肥厚關(guān)系的研究.pdf

1、大多哺乳動物的日常行為和生理活動具有晝夜節(jié)律性。這種晝夜節(jié)律是一種以近似24小時為周期的自主維持的生物鐘(Biologicalclock)產(chǎn)生的，由輸入通路、中央振蕩器(Oscillator)、輸出通路三部分組成。近年來哺乳動物生物鐘機(jī)制的研究取得重大突破，已深入到分子水平。生物鐘中樞的時鐘基因通過分子水平的反饋環(huán)路產(chǎn)生節(jié)律性振蕩，后者通過一定的信號放大機(jī)制統(tǒng)領(lǐng)整個腦和所有外周器官的節(jié)律性活動。從分子水平上研究晝夜節(jié)律的調(diào)控機(jī)制，有助于

2、更好的認(rèn)識生命現(xiàn)象，揭示機(jī)體適應(yīng)環(huán)境的內(nèi)在機(jī)制，以及提高疾病的診治水平。 現(xiàn)在已確定，不僅位于下丘腦視上核(thesuprachiasmaticnucleus，SCN)的晝夜節(jié)律起搏點產(chǎn)生主控時鐘節(jié)律，外周組織和細(xì)胞也存在這樣的生物節(jié)律。許多外周組織自身亦具有時鐘振蕩器，即使在離體狀態(tài)下也能表達(dá)時鐘基因，而心臟即為其中之一。已有研究表明心臟時鐘基因的表達(dá)也呈節(jié)律性變化，且不依賴于中樞的調(diào)控。 心肌肥厚和主動脈病變是高血壓

3、病重要的并發(fā)癥，目前已有多種機(jī)制被證明與心肌肥厚的發(fā)生發(fā)展有關(guān)，如血管緊張素Ⅱ(Angiotensin，AngⅡ)，即是一種重要的致心肌肥厚因子。而近來對時鐘基因的研究也為心肌肥厚的發(fā)生機(jī)制的探討開辟了一個新的途徑。 AngⅡ作為一種重要的致心肌肥大因子，其導(dǎo)致心肌肥大的機(jī)制主要是通過幾種信號分子及信號通路實現(xiàn)的，特別是對絲裂原激活的蛋白激酶(Mitogen-activatedProteinKinase，MAPK)信號通路的逐級

4、激活可能是其導(dǎo)致心肌肥大的主要機(jī)制。 目的：為了探討PER2蛋白和p38MAPK蛋白在心肌肥厚時的表達(dá)規(guī)律，本實驗從整體和細(xì)胞兩個水平建立了心肌肥厚模型：(1)以Sprague-Dawley(SD)大鼠作對照，測定自發(fā)性高血壓大鼠(SHR)心肌和主動脈中PER2(period2)蛋白的表達(dá)，探討在高血壓病心肌肥厚和主動脈病變的發(fā)生發(fā)展過程中時鐘蛋白所起的作用；(2)用AngⅡ連續(xù)刺激離體培養(yǎng)的乳鼠心肌細(xì)胞，建立心肌細(xì)胞肥大模型，

5、研究肥大心肌細(xì)胞中PER2蛋白和p38MAPK蛋白的表達(dá)，以探討心肌肥厚與時鐘蛋白和信號通路蛋白之間的關(guān)系，分析其在心肌肥厚發(fā)生中的可能機(jī)制。 方法：(1)取自發(fā)性高血壓大鼠及SD大鼠，飼養(yǎng)于專用動物室，嚴(yán)格控制聲、光、投食及清掃等各種刺激。全黑環(huán)境飼養(yǎng)36h后，在每12h光暗交替的環(huán)境中(9：00am至9：00pm為光照時間)連續(xù)飼養(yǎng)2wk以調(diào)節(jié)體內(nèi)時鐘。(2)每隔4h取心臟和胸主動脈，修剪非心肌和主動脈組織后測出全心重，左心

6、重，胸主動脈長度及重量，評判心肌和主動脈是否肥厚。(3)WesternBlot方法檢測自發(fā)性高血壓大鼠與正常大鼠心肌和主動脈組織中PER2蛋白的表達(dá)。(4)培養(yǎng)新生大鼠的心肌細(xì)胞，并用血管緊張素Ⅱ連續(xù)刺激3天以形成肥大心肌細(xì)胞模型。(5)激光共聚焦測定心肌細(xì)胞表面積，評判心肌細(xì)胞肥大模型建立與否。(6)WesternBlot方法檢測正常心肌細(xì)胞與肥大心肌細(xì)胞中PER2蛋白和p38MAPK蛋白的表達(dá)變化。 結(jié)果：(1)自發(fā)性高血壓

7、大鼠組左室重與全心重比值(LVW/HW)及主動脈重量與長度比值(AW/AL)與正常大鼠組相比都具有顯著差異，說明心肌和主動脈肥厚。 (2)由WesternBlot檢測結(jié)果可見，正常血壓大鼠和自發(fā)性高血壓大鼠心肌和主動脈組織中PER2蛋白表達(dá)都呈現(xiàn)出明顯的節(jié)律性，但自發(fā)性高血壓大鼠心肌組織和主動脈組織中PER2蛋白的表達(dá)水平高于正常大鼠。 (3)通過測定心肌細(xì)胞表面積確定血管緊張素Ⅱ(AngⅡ)誘導(dǎo)的肥大心肌細(xì)胞模型建立成

8、功。 (4)由WesternBlot檢測結(jié)果可見，正常心肌細(xì)胞和肥大心肌細(xì)胞中PER2蛋白表達(dá)都呈現(xiàn)出明顯的節(jié)律性。肥大心肌細(xì)胞的PER2蛋白表達(dá)水平明顯高于正常心肌細(xì)胞。 (5)由WesternBlot檢測結(jié)果可見，正常心肌細(xì)胞和肥大心肌細(xì)胞中p38MAPK蛋白表達(dá)均呈現(xiàn)出節(jié)律性，給予刺激因素(換液和AngⅡ)后，p38MAPK蛋白表達(dá)增加，達(dá)頂峰后逐漸降低。肥大心肌細(xì)胞的p38MAPK蛋白表達(dá)水平高于正常心肌細(xì)胞。