發(fā)布時間：2017-08-26 04:07

  本文關鍵詞：Id1和MT-MMPs在切應力調控血管新生過程中的作用

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【摘要】：動脈粥樣硬化(atherosclerosis,AS)是我國發(fā)病率和致死率最高的心腦血管疾病之一,動脈粥樣硬化斑塊穩(wěn)定性喪失導致的斑塊破裂以及繼發(fā)的急性血栓形成是心血管疾病中的重大事件。穩(wěn)定性斑塊向易損斑塊轉化是動脈粥樣硬化引起急性冠狀動脈綜合癥的最主要原因。而斑塊內血管新生可能是誘發(fā)易損斑塊形成的重要刺激因素,易損斑塊內新生的微血管結構缺乏完整性,通常只由一層內皮細胞構成,因而不完整的微血管增加了血管通透性,成為脂質、巨噬細胞和單核細胞浸潤斑塊的主要通道,破壞了斑塊的穩(wěn)定性進而導致急性心腦血管疾病的發(fā)生。近年,研究證明斑塊破裂主要發(fā)生在斑塊近心端的高切應力區(qū)域,血管內切應力的改變是AS易損斑塊形成的重要刺激因素,也是血管新生的重要調節(jié)因素。但是對于切應力如何調控血管新生的機制還不清楚�；诖�,本文擬探究切應力引起易損斑塊血管新生的力學和分子學機制,明確細胞分化抑制因子1(Inhibitor of differentiation-1,Id1)和膜型基質金屬蛋白酶(Membrane-type matrix metalloproteinases,MT-MMPs)是否參與剪切力調控血管新生,進而為深入了解AS易損斑塊的發(fā)生機制提供新的理論依據(jù),為動脈粥樣硬化疾病治療提供新的靶點。本文主要研究內容和結論如下:第一部分:在體研究切應力對動脈粥樣硬化易損斑塊血管新生的影響(1)對Apo E-/-小鼠頸動脈進行套環(huán)結扎,形成血管局部狹窄,通過小動物超聲技術檢測狹窄血管兩端的血流速率和血管直徑,結果顯示近心端的切應力高于遠心端;掃描電鏡觀察血管內層結構,發(fā)現(xiàn)狹窄血管近心端內皮層有損傷,而遠心端區(qū)域血管內皮細胞層比較完整。(2)小鼠頸動脈狹窄模型構建成功,并用高脂飼料喂8周后,核磁共振掃描檢測發(fā)現(xiàn)狹窄處血管形成了明顯的斑塊,HE染色發(fā)現(xiàn)狹窄近心端血管內斑塊阻塞情況嚴重,斑塊內形成大量新生微血管,而遠心端低切應力區(qū)僅有一定程度的內膜增生;Masson染色和VG染色表明高切應區(qū)易損斑塊內膠原含量和肌纖維含量顯著性下降。第二部分:細胞水平研究切應力對血管新生相關因子Id1、MT1-MMP(Membrane-type matrix metalloproteinase-1)、MT4-MMP(Membrane-type matrix metalloproteinase-4)的影響分別用5dynes/cm2、12dynes/cm2、25dynes/cm2的力加載人臍靜脈內皮細胞6h后,熒光定量PCR、Western blot和細胞免疫熒光檢測Id1,MTI-MMP,MT4-MMP的表達情況。結果發(fā)現(xiàn)高切應力25dynes/cm2會促進Id1,MTI-MMP,MT4-MMP的表達上調,而低切應力5dynes/cm2則會抑制其表達。第三部分:Id1調控MTI-MMP,MT4-MMP促進血管新生的機制研究(1)為了進一步的研究Id1與MTI-MMP,MT4-MMP的關系以及對血管新生的影響,慢病毒轉染獲得過表達Id1和干擾Id1的細胞株,RT-PCR和Western Blot檢測發(fā)現(xiàn)過表達Id1會促進MT1-MMP、MT4-MMP的表達上調,干擾Id1的表達則相應的降低MT1-MMP、MT4-MMP的表達。(2)通過細胞劃痕實驗、基質膠侵襲實驗和體外血管新生實驗,發(fā)現(xiàn)過表達Id1能加速胞外基質的降解,增強細胞的遷移能力和大大提高內皮細胞血管新生能力,包括細胞形成管腔數(shù)量和管腔長度。上述研究進一步驗證了Id1能調控MT1-MMP、MT4-MMP降解胞外基質來增強細胞遷移、侵襲能力,調控血管新生過程。
【關鍵詞】：血管新生 分化抑制因子1(Id1) 切應力 MT1-MMP MT4-MMP
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：R543.5
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 主要縮寫詞表10-11
• 1 緒論11-21
• 1.1 問題的提出11-12
• 1.2 AS的發(fā)病機理12-13
• 1.3 血流切應力與AS的關系13-15
• 1.4 斑塊內血管新生與AS穩(wěn)定性的關系15-16
• 1.4.1 AS易損斑塊的特點15
• 1.4.2 斑塊內血管新生與易損斑塊15-16
• 1.5 Id1蛋白與易損斑塊血管新生的關系16-17
• 1.5.1 Id1調控血管新生16-17
• 1.5.2 Id1調控AS易損斑塊的形成和發(fā)展17
• 1.6 膜型基質金屬蛋白酶在血管新生中的作用17-19
• 1.7 研究意義和研究內容19-21
• 1.7.1 研究意義19
• 1.7.2 研究內容19-21
• 2 高切應力介導血管新生促進易損斑塊的形成21-33
• 2.1 引言21
• 2.2 材料21-22
• 2.2.1 實驗儀器和耗材21-22
• 2.2.2 實驗試劑22
• 2.2.3 實驗動物22
• 2.3 方法22-25
• 2.3.1 構建ApoE-/-小鼠頸總動脈套環(huán)狹窄模型22-23
• 2.3.2 血管內超聲成像技術檢測血流量和血管直徑23
• 2.3.3 血管內腔掃描電鏡23
• 2.3.4 核磁共振檢測23-24
• 2.3.5 斑塊的形態(tài)學表征24-25
• 2.3.6 統(tǒng)計分析25
• 2.4 實驗結果25-31
• 2.4.1 狹窄套環(huán)引起頸動脈血流動力學的改變25-26
• 2.4.2 高切應力破壞內皮層完整性26-27
• 2.4.3 核磁共振MRI分析斑塊的形成27-28
• 2.4.4 高切應力促進斑塊內血管新生28-30
• 2.4.5 高切應力促進膠原纖維、肌纖維的降解30-31
• 2.5 討論31-33
• 3 切應力對Id1，MMP14，MMP17表達的影響33-46
• 3.1 引言33
• 3.2 實驗材料33-35
• 3.2.1 實驗儀器和耗材33-34
• 3.2.2 實驗試劑34-35
• 3.3 實驗方法35-41
• 3.3.1 HUVEC的培養(yǎng)、傳代、凍存、復蘇35
• 3.3.2 細胞力學加載35-36
• 3.3.3 細胞免疫熒光染色36
• 3.3.4 熒光定量PCR36-39
• 3.3.5 Western blot39-41
• 3.4 實驗結果41-45
• 3.4.1 不同切應力處理HUVECs后細胞形態(tài)的變化41-42
• 3.4.2 細胞免疫熒光檢測Id1、MMP14、MMP17的表達42-43
• 3.4.3 高切應力促進內皮細胞Id1、MMP14、MMP17基因的表達43-44
• 3.4.4 Western Blot檢測Id1、MMP14、MMP17蛋白的表達44-45
• 3.5 討論45-46
• 4 Id1通過調控MMP14，MMP17促進血管新生過程46-54
• 4.1 引言46
• 4.2 實驗儀器和試劑46
• 4.3 實驗方法46-48
• 4.3.1 HUVEC的慢病毒感染46-47
• 4.3.2 細胞遷移實驗47
• 4.3.3 血管內皮細胞Matrigel基質膠上侵襲實驗47
• 4.3.4 細胞管腔形成實驗47-48
• 4.3.5 熒光定量PCR和western blot48
• 4.4 實驗結果48-53
• 4.4.1 Id1過表達和Id1干擾內皮細胞的鑒定48-49
• 4.4.2 Id1調控MMP14，MMP17的表達49-50
• 4.4.3 過表達Id1促進細胞的遷移能力50-51
• 4.4.4 Id1促進細胞基質膠侵襲能力51-52
• 4.4.5 Id1促進體外血管新生52-53
• 4.5 討論53-54
• 5 結論與展望54-56
• 5.1 主要結論54
• 5.2 后續(xù)工作展望54-56
• 致謝56-57
• 參考文獻57-63
• 附錄63
• A. 作者在攻讀學位期間發(fā)表的論文和專利63
• B. 作者在功讀碩士期間參與的課題63

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1 王華,王克強,賈建國 ,顧興華;切應力對內皮細胞膜微粘度的影響[J];上海生物醫(yī)學工程;2001年03期

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