發(fā)布時間：2017-08-03 21:19

  本文關鍵詞：主動脈夾層的代謝組學研究及半胱氨酸對夾層發(fā)生的影響

  更多相關文章： 主動脈夾層 代謝組學 半胱氨酸 人主動脈平滑肌細胞 氧化應激

【摘要】：研究目的主動脈夾層(aortic dissection,AD)是一類發(fā)病兇險、致死率高的心血管疾病,其發(fā)病機制迄今尚未完全明確,為了更好地做到早期預防和治療,迫切需要對疾病有更深入的研究和認識。代謝組學是運用高通量檢測分析技術,篩選機體組織或器官在疾病基因和環(huán)境因素(飲食、生活習慣、腸道菌群代謝等)作用下的總體代謝改變,它包含了許多無法單純從基因水平獲取或解釋的疾病信息,這些變化了的代謝物可能與疾病的發(fā)生機制、危險因素、標志物或治療效果等相關,已被應用于多種心血管疾病的研究。本課題擬通過應用代謝組學的方法,對主動脈夾層的代謝特點進行系統(tǒng)性研究,篩選代謝靶標并進一步探索和驗證,從代謝的角度尋找與主動脈夾層相關的發(fā)病機制或標志物,進而有望更好地預防、診斷和治療主動脈夾層。研究方法通過新收集主動脈夾層、主動脈瘤(aortic aneurysm,AA)和正常志愿者臨床血清標本,并應用氣相色譜-飛行時間質譜聯(lián)用(Gas chromatography-time of flight-mass spectrometer,GC/TOF-MS)的方法對血清進行代謝物檢測,原始數(shù)據(jù)處理和分析后獲取主動脈夾層患者血清差異代謝譜并代謝特征,并篩選確定了半胱氨酸(L-cysteine,Cys)為代謝靶標并進一步驗證其在主動脈夾層發(fā)生中的作用。首先,對夾層主動脈和正常主動脈組織中Cys主要代謝酶即胱硫醚-γ-裂解酶(cystathionine-γ-lyase,CSE)表達量進行蛋白電泳檢測,以評估組織水平的Cys代謝情況;其次,應用皮下植入血管緊張素II(angiotensin II,AngII)微泵的小鼠主動脈夾層模型,通過飲食和泵入藥物干預,分為設立陰性對照組、普通造模組和高Cys組,研究Cys對血管重構和夾層發(fā)生率的影響;最后,通過外源性添加Cys或炔丙基甘氨酸(DL-propargylglycine,PAG,CSE抑制劑)分別上調和下調Cys含量以模擬不同的半胱氨酸代謝狀態(tài),并驗證其對人主動脈平滑肌細胞(human aortic smooth muscle cell,HASMC)增殖、凋亡以及細胞內(nèi)活性氧(reactive oxygen species,ROS)含量的影響,探索Cys影響主動脈夾層發(fā)生的分子機制。結果臨床血清代謝組學檢測分析結果顯示主動脈夾層與主動脈瘤、正常者之間分別各有7種主要差異代謝物。其中,蘇氨酸、蛋氨酸和Cys同時存在于主動脈夾層和其它組的差異中,另外谷氨酰胺、瓜氨酸及乳酸等也較正常組顯著變化。這些代謝物包含于同型半胱氨酸代謝、抗氧化應激損傷、尿素循環(huán)及能量代謝等方面,其血清水平的差異提示夾層中代謝異常。對代謝靶標Cys的驗證中,主動脈夾層患者的主動脈標本中CSE表達量較正常人顯著減少(P0.001),提示組織水平Cys的代謝異常,且與血清學結果相一致。動物實驗結果顯示高Cys組小鼠主動脈夾層發(fā)生率較普通造模組顯著降低(1/19 vs 7/19,P=0.042),且能明顯減輕血管緊張素II引起的血管重構(P0.001),表明Cys在夾層發(fā)生中的保護性作用。HASMC的細胞實驗中Cys能顯著抑制細胞增殖,而PAG下調Cys則可促進增殖。此外,Cys能明顯減少細胞內(nèi)ROS產(chǎn)量并減少細胞在氧化應激損傷條件下的凋亡水平,這些效應同樣可以被PAG逆轉。結論我們首次應用代謝組學的方法研究主動脈夾層的代謝改變,并獲得了夾層患者血清代謝物差異譜及其代謝特征,提示主動脈夾層患者可能存在同型半胱氨酸代謝障礙、抗氧化應激損傷能力減弱、尿素循環(huán)及能量代謝等方面異常,為后續(xù)從代謝的角度進一步研究主動脈夾層的發(fā)生機制等提供了新的靶標和方向。在對代謝靶標Cys的驗證過程中,首先證實了夾層主動脈組織中Cys含量的一致性減少,再次提示主動脈夾層患者存在Cys代謝異常。動物實驗和細胞實驗結果表明了Cys代謝的可干預性,并且提示Cys為主動脈夾層發(fā)生的保護性因素,它可以抑制主動脈平滑肌細胞的增殖,減少氧化應激條件下的細胞內(nèi)ROS產(chǎn)量及其凋亡,減輕了主動脈血管重構程度,維持了血管結構的穩(wěn)定和完整,因而可以減少主動脈夾層的發(fā)生。Cys在主動脈夾層中的代謝紊亂提示我們有可能通過體外監(jiān)測Cys含量作為夾層發(fā)生的危險預警和標志物,而其對夾層發(fā)生的保護作用及可干預性則有望成為預防夾層發(fā)生以及疾病治療的新靶標。
【關鍵詞】：主動脈夾層 代謝組學 半胱氨酸 人主動脈平滑肌細胞 氧化應激
【學位授予單位】：第二軍醫(yī)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：R543.1
【目錄】：

• 中文摘要6-8
• 英文摘要8-10
• 縮略詞表10-12
• 前言12-14
• 第一部分 主動脈夾層的代謝組學研究14-30
• 實驗設計14
• 實驗材料14-15
• 實驗方法15-19
• 實驗結果19-25
• 分析與討論25-28
• 結論28-29
• 意義29
• 相關研究成果29-30
• 第二部分 半胱氨酸代謝在主動脈夾層發(fā)生中的作用研究30-54
• 實驗設計30-31
• 實驗材料31-34
• 實驗方法34-43
• 實驗結果43-50
• 分析與討論50-52
• 結論52-53
• 意義53
• 相關研究成果53-54
• 綜述54-58
• 參考文獻58-63
• 在讀期間發(fā)表論文和參加科研工作情況63-64
• 致謝64

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 李呂木;樂國偉;施用暉;;蛋氨酸的瘤胃代謝與調控[J];安徽農(nóng)業(yè)科學;2005年11期

2 于佳;倪喚春;羅心平;;脂質代謝相關基因多態(tài)性與動脈粥樣硬化[J];國際心血管病雜志;2014年03期

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本文編號：616377