本文關(guān)鍵詞：黃綠青霉素致血管內(nèi)皮毒性機(jī)理和對動脈粥樣硬化發(fā)病的影響，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：研究背景心血管疾病是起病隱匿、病程較長,預(yù)后較差且發(fā)病率、死亡率高的慢性非傳染性疾病,嚴(yán)重威脅人類的健康和生活質(zhì)量。針對導(dǎo)致心血管疾病的可控原因開展一級預(yù)防是減少發(fā)病的主要措施。然而由于病因多樣、發(fā)病機(jī)制復(fù)雜,在心血管病的防治研究中要不斷深化和拓展心血管病的病因和發(fā)病機(jī)理的探索,從復(fù)雜的環(huán)境中尋找各個(gè)方面的致病因子,并依此提出預(yù)防措施。真菌毒素(mycotoxin)是由真菌產(chǎn)生、主要存在于糧食及其制品、動物飼料中的一大類代謝物。在糧食短缺時(shí)期由于攝入霉變糧食,曾造成嚴(yán)重的真菌毒素中毒事件。據(jù)聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織(FAO)估計(jì),全球約有1/4-1/3的谷物受到真菌毒素的污染,飼料污染的情況則可能更為嚴(yán)重,是最危險(xiǎn)的谷物天然污染物。近年來諸多研究證明真菌毒素與心血管疾病的發(fā)病有關(guān),其中黃綠青霉素(citreoviridin, CIT)是真菌毒素中與心血管損傷關(guān)系最為密切的一種。以往研究發(fā)現(xiàn)CIT可抑制血管內(nèi)皮的增殖,影響內(nèi)皮細(xì)胞正常調(diào)節(jié)功能,影響粘附分子的表達(dá)和釋放。由于血管內(nèi)皮的損傷和由此引起的血管炎癥性病變是動脈粥樣硬化的始動因素,而動脈粥樣硬化又是心血管疾病的病理基礎(chǔ),因此我們提出以下假設(shè)：CIT毒素可干擾內(nèi)皮細(xì)胞的正常功能,引發(fā)血管內(nèi)皮損傷,進(jìn)而促進(jìn)動脈粥樣硬化的發(fā)病�；诖搜芯考僭O(shè),本研究從體外細(xì)胞培養(yǎng)和體內(nèi)的動物實(shí)驗(yàn)兩個(gè)方面觀察了CIT對血管內(nèi)皮細(xì)胞粘附功能的影響,分析了CIT在動脈粥樣硬化發(fā)病中的作用。藥物與蛋白質(zhì)等生物大分子的相互結(jié)合和結(jié)構(gòu)變化,決定了藥理或毒理作用的發(fā)生和發(fā)展,也影響到藥物在人體內(nèi)吸收和代謝。通過各種方法探討藥物與蛋白質(zhì)等生物大分子的相互作用,有助于闡明藥物生物學(xué)作用的機(jī)理。血清白蛋白(Human Serum Albumin, HSA)、免疫球蛋白(Immunoglobulin, IgG)和溶菌酶(Lysozyme, LOM)在生物體內(nèi)發(fā)揮了重要的功能,常被選為開展該類研究的蛋白質(zhì)模型。因此,本研究采用熒光光譜(fluorescence spectroscopy, FS)、紫外光譜(ultraviolet spectroscopy, UVS)、紅外光譜(infrared spectroscopy,IR)、圓二色譜(circular dichroism, CD)分析了CIT與HSA、IgG和LOM相互作用的機(jī)理,并采用分子模擬技術(shù)構(gòu)建了CIT與三種蛋白質(zhì)相互作用的分子模型。生態(tài)學(xué)研究(ecological study)是在群體水平探討暴露因素與疾病之間聯(lián)系的流行病學(xué)方法,通過比較不同地區(qū)、不同時(shí)間或不同人群之間在群體水平上暴露劑量的差異與疾病發(fā)病、患病或死亡水平的高低,分析暴露因素是否為疾病的潛在病因。該類研究具有過程簡單、數(shù)據(jù)分析簡便的優(yōu)點(diǎn),并能夠快速得出研究結(jié)論。盡管生態(tài)學(xué)研究還有諸多方法學(xué)上的缺陷,比如無法評價(jià)個(gè)體水平上暴露因素與疾病之間的聯(lián)系、容易產(chǎn)生生態(tài)學(xué)謬誤等,但該方法在從宏觀的角度去提出病因假設(shè)或提供證據(jù)方面還是具有獨(dú)特的優(yōu)勢,尤其是對于暴露因素的暴露劑量無法準(zhǔn)確定量的疾病,該方法提供了比較直接的研究途徑。故本論文通過一項(xiàng)生態(tài)學(xué)研究,比較了冠心病發(fā)病水平不同的兩個(gè)地區(qū)CIT毒素在糧食中的污染程度,分析冠心病與糧食中CIT污染之間的潛在聯(lián)系。目的1.通過體外培養(yǎng)血管內(nèi)皮細(xì)胞,觀察CIT對腫瘤壞死因子a(Tumor necrosis factor-a, TNF-a)誘導(dǎo)的血管內(nèi)皮細(xì)胞粘附功能的影響；2.通過動物實(shí)驗(yàn)觀察CIT在動脈粥樣硬化發(fā)病中對粥樣斑塊的形成和血管炎癥反應(yīng)的影響；3.采用光譜分析方法和分子對接模擬技術(shù),分析CIT與三種生物大分子：人血清白蛋白、人免疫球蛋白和溶菌酶發(fā)生化學(xué)結(jié)合和相互作用的機(jī)理；4.通過生態(tài)學(xué)研究,比較在冠心病發(fā)病率不同的地區(qū)CIT污染的程度,分析冠心病與糧食中CIT污染之間的潛在聯(lián)系。方法通過體外培養(yǎng)人臍靜脈血管內(nèi)皮細(xì)胞(Human umbilical vein endothelial cells, HUVECs),分別用CIT、TNF-a和CIT+TNF-a三種染毒方式處理HUVECs.經(jīng)藥物作用6h后觀察HUVECs與單核細(xì)胞的粘附作用強(qiáng)度；用酶聯(lián)免疫吸附實(shí)驗(yàn)(ELISA)測定內(nèi)皮細(xì)胞釋放的細(xì)胞間粘附分子-1(Intercellular adhesion molecule-1, ICAM-1)、血管細(xì)胞粘附分子-1(vascular cell adhesion molecule-1, VCAM-1)、E選擇素(E-selectin);用蛋白免疫印跡法(Western blotting)法檢測ICAM-1、VCAM-1和E-selectin三種蛋白在細(xì)胞內(nèi)的表達(dá)水平；采用逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)(RT-PCR)方法測定單核細(xì)胞趨化因子-1(Monocyte chemoattractant protein-1, MCP-1)在細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)錄水平；針對核轉(zhuǎn)錄因子κB (Nuclear Factor-kappa B, NF-κB)的活性亞基p65進(jìn)行免疫熒光染色法,檢測其由細(xì)胞質(zhì)向細(xì)胞核內(nèi)轉(zhuǎn)移和激活情況；用蛋Western blotting法檢測NF-κB p65亞基在細(xì)胞核內(nèi)的含量。以“西方類型膳食”型高脂飼料(含有膽固醇0.150%,脂肪21%)飼養(yǎng)載脂蛋白E基因敲除(ApoE-/-)小鼠,采用高劑量CIT (1.0mg/kg)和低劑量CIT (0.5mg/kg)染毒15周后測定相關(guān)實(shí)驗(yàn)指標(biāo)。用生化分析儀測定TG、TC、HDL、LDL、VLDL等血脂指標(biāo)；取小鼠整條主動脈標(biāo)本和心臟標(biāo)本,免疫組化法檢測主動脈根部內(nèi)皮VCAM-1、ICAM-1、血管內(nèi)皮生長因子(Vascular endothelial growth factor, VEGF)、內(nèi)皮素-1(Endothelin-1, ET-1)的表達(dá)情況；ELISA法檢測血清ET-1、VEGF含量；實(shí)時(shí)定量PCR(Real Time PCR)測定主動脈ICAM-1 mRNA和VCAM-1 mRNA的轉(zhuǎn)錄水平；油紅O染色法診斷主動脈中脂質(zhì)斑塊的形成情況。在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)模擬CIT與HSA、IgG、LOM進(jìn)行化學(xué)結(jié)合和相互作用的過程,采用熒光光譜、紅外光譜、圓二色性光譜、紫外光譜等方法分析CIT與生物大分子相互作用位點(diǎn)、測定作用力類型、分析結(jié)構(gòu)變化和結(jié)合過程中的能量轉(zhuǎn)移情況,用分子對接模擬技術(shù)繪制相互作用的分子模型。采用生態(tài)學(xué)研究的方法,在收集黑龍江省依安縣和樺川縣2008-2011年冠心病死亡數(shù)據(jù),并采集大米、面粉、小米等糧食樣品,測定糧食中CIT污染情況,分析比較CIT污染程度與冠心病發(fā)病水平之間的關(guān)聯(lián)。結(jié)果1.CIT處理組HUVECs與單核細(xì)胞發(fā)生粘附作用的強(qiáng)度高于對照組,細(xì)胞上清液ICAM-1、VCAM-1和E選擇素等粘附分子濃度高于對照組；CIT處理組細(xì)胞內(nèi)ICAM-1、VCAM-1和E選擇素等蛋白的表達(dá)量高于對照組；CIT處理組細(xì)胞NF-κB在細(xì)胞核內(nèi)的表達(dá)量高于對照組。2.CIT處理組小鼠動脈粥樣硬化斑塊面積高于對照組,動脈內(nèi)膜和斑塊中ET-1、VEGF、VCAM-1、ICAM-1表達(dá)量高于對照組,小鼠血清VEGF、ET-1含量高于對照組。3.通過分析CIT與HSA、IgG和LOM的相互作用,計(jì)算結(jié)合常數(shù)和結(jié)合位點(diǎn)數(shù),發(fā)現(xiàn)CIT與HSA結(jié)合的熒光猝滅機(jī)制為動態(tài)猝滅,與IgG結(jié)合的熒光猝滅機(jī)制為動態(tài)猝滅,與LOM的結(jié)合可增強(qiáng)熒光效應(yīng)；CIT與HSA、IgG和LOM的結(jié)合位置距色氨酸殘基的距離分別為3.25、3.32和3.61 nm,小于7 nm,結(jié)合過程發(fā)生了能量轉(zhuǎn)移；由熱力學(xué)參數(shù)的結(jié)果結(jié)合分子模擬研究,確定CIT與HSA間的作用力主要是疏水力和氫鍵,與IgG和LOM的作用力主要是疏水力和靜電作用,并兼有氫鍵。4.2008-2011年依安縣各年齡組冠心病死亡率均高于樺川縣,依安縣糧食中CIT毒素含量高于樺川縣。結(jié)論1.CIT促進(jìn)了TNF-α誘導(dǎo)的血管內(nèi)皮細(xì)胞的粘附作用,該作用是通過增強(qiáng)內(nèi)皮細(xì)胞NF-κB的核內(nèi)易位,誘導(dǎo)相關(guān)基因轉(zhuǎn)錄,使得ICAM-1,VCAM-1,E選擇素等粘附分子的表達(dá)增高。2.CIT增強(qiáng)了高脂飼養(yǎng)的ApoE-/-小鼠主動脈的炎癥反應(yīng),加重了動脈粥樣硬化的病變程度。3.CIT與HSA、IgG和LOM的結(jié)合過程發(fā)生了能量轉(zhuǎn)移和二級結(jié)構(gòu)的變化,本文分析確定了CIT與三種蛋白之間的作用力類型,獲得了相互作用的參數(shù)指標(biāo)。4.依安縣和樺川縣兩地冠心病死亡率的差異可能與糧食的CIT污染程度有關(guān)聯(lián)。
【關(guān)鍵詞】：黃綠青霉素 血管內(nèi)皮細(xì)胞 動脈粥樣硬化
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：R54
【目錄】：

• 中文摘要8-12
• 英文摘要12-16
• 符號說明16-17
• 第一部分：黃綠青霉素對內(nèi)皮細(xì)胞粘附功能的影響和對動脈粥樣硬化的影響17-32
• 一、前言17-18
• 二、材料與方法18-23
• 三、結(jié)果23-25
• 四、討論25-28
• 五、參考文獻(xiàn)28-32
• 第二部分：黃綠青霉素與血清白蛋白、免疫球蛋白和溶菌酶的結(jié)合作用機(jī)理32-45
• 一、前言32
• 二、材料與方法32-34
• 三、結(jié)果34-40
• 四、討論40-42
• 五、參考文獻(xiàn)42-45
• 第三部分：黑龍江依安縣和樺川縣糧食黃綠青霉素污染與冠心病關(guān)系的生態(tài)學(xué)研究45-51
• 一、前言45
• 二、材料與方法45-47
• 三、結(jié)果47-48
• 四、討論48-49
• 五、參考文獻(xiàn)49-51
• 結(jié)論51-52
• 創(chuàng)新點(diǎn)52
• 局限性52-53
• 附圖53-73
• 文獻(xiàn)綜述73-80
• 參考文獻(xiàn)76-80
• 致謝80-81
• 攻讀學(xué)位期間取得的學(xué)術(shù)成果81-83
• 附英文論文三篇83-123
• 論文183-94
• 論文294-106
• 論文3106-123
• 學(xué)位論文評閱及答辯情況表123

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

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  本文關(guān)鍵詞：黃綠青霉素致血管內(nèi)皮毒性機(jī)理和對動脈粥樣硬化發(fā)病的影響，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：398495