文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 褪黑素对糖尿病大鼠心肌热休克蛋白70表达的影响_韩雪

褪黑素对糖尿病大鼠心肌热休克蛋白70表达的影响_韩雪

褪黑素对糖尿病大鼠心肌热休克蛋白70表达的影响_韩雪
褪黑素对糖尿病大鼠心肌热休克蛋白70表达的影响_韩雪

PI3K /Akt 信号通路是人体内重要的信号传导通路,已被证实在多种疾病的发生、发展中都发挥着重要的作用,而p-Akt 与Akt 作为其通路中重要的下游蛋白,不仅可以促进神经元的存活还具有一定的抗凋亡作用

〔8〕

。Wortmannin 作为PI3K /Akt 信

号通路的抑制剂,可抑制p-Akt 与Akt 的表达。本实验说明灵芝酸对海马神经元具有一定的保护作用。灵芝酸是通过PI3K /Akt 途径对海马神经元起到保护作用的,其作用机制与PI3K /Akt 通路有关,并在应用wortmannin 后更加证实了这一点,这为以后抗癫痫药物的研究提供了新的靶点。4

参考文献

1Leppik IE.Wanted :a global campaign against epilepsy 〔J 〕.Lancet ,2012;380(9848):1121.

2

Nadler JV.The recurrent mossy fiber pathway of the epileptic brain 〔J 〕.Neurochem Res ,2003;28(11):1649-58.

3蒋

丽,黄远英,殷光玲.灵芝孢子油免疫调节作用的研究

〔J 〕.现代食品科技,

2013;29(3):531-3,542.4李仲娟,杨朝令,杨细凤,等.灵芝酸G 对Fc εR1α +肥大细胞的活性影响〔J 〕.时珍国医国药,2014;25(9):2101-2.5王

健,杨元帅,王

钢,等.灵芝酸抗癌机制的分子模拟研究

〔J 〕.沈阳药科大学学报,

2012;29(11):887-92.6金德宽.灵芝酸对人体糖代谢调节作用的研究〔J 〕.食品研究与开发,2012;33(11):202-7.7栾

倩,刘

蕾,刘君星,等.灵芝酸对痫样放电海马神经元ERK1/2

磷酸化水平的影响

〔J 〕.黑龙江医药科学,2014;37(2):1-3.8

史志勤,王维平,于江华,等.重组人红细胞生成素经PI3K /Akt 途径对大鼠癫痫持续状态诱导的神经元凋亡的保护作用〔J 〕.中国组织化学与细胞化学杂志,

2009;18(1):94-102.〔2013-12-17修回〕

(编辑苑云杰)

褪黑素对糖尿病大鼠心肌热休克蛋白70表达的影响

韩雪1

孟德欣孙权华锋2

王瑶2

李若男

3

王亮

4

齐亚灵

(佳木斯大学基础医学院,黑龙江佳木斯154007)

〔摘

要〕目的

研究褪黑素对糖尿病大鼠心肌组织热休克蛋白(HSP )70表达的影响及其作用机制。方法高脂高糖饮食配合中等剂量链

脲佐菌素腹腔注射诱导糖尿病大鼠模型,高剂量(20mg /kg 体重)和低剂量(10mg /kg 体重)褪黑素灌胃16w ,测量心脏重量,计算心脏指数;HE 染色观察心肌组织形态;免疫荧光检测心肌HSP70含量。结果褪黑素对糖尿病大鼠体质量、心脏指数和血糖值的变化无影响。褪黑素可以下调HSP70

在心肌的表达,改善心肌功能。结论

褪黑素可以下调HSP70在糖尿病大鼠心肌的表达,对糖尿病大鼠心肌起保护作用。

〔关键词〕褪黑素;糖尿病;心肌;热休克蛋白(HSP )70

〔中图分类号〕R589.1

〔文献标识码〕A

〔文章编号〕1005-9202(2015)07-1909-03;doi :10.3969/j.issn.1005-9202.2015.07.080

基金项目:佳木斯大学研究生科技创新项目(No.LZR2014_003)1保山中医药高等专科学校2佳木斯大学2012级临床医学专业3佳木斯大学2010级预防医学专业4

佳木斯大学2011级临床医学专业

通讯作者:齐亚灵(1967-),女,医学博士,教授,博士生导师,主要从事

基因诊断及生物治疗研究。

孟德欣(1973-),男,博士,副教授,硕士生导师,主要从事糖尿病研究。

第一作者:韩

雪(1982-),女,在读硕士,讲师,主要从事糖尿病研究。

目前全世界糖尿病患者已经超过2亿,而我国糖尿病患者

也超过7000万〔1〕

。糖尿病心肌病(DCM )是最终引起左心室

肥厚、舒张期和(或)收缩期心脏功能障碍的一种疾病状态

〔2〕

褪黑素(MT )是松果体分泌的激素之一,

除具有调节睡眠、生殖及昼夜节律等生理功能外,还具有抗氧化活性,是一种高效自由基清除剂。本研究拟观察褪黑素对糖尿病大鼠心肌组织热休克蛋白(HSP )70表达的影响及其作用机制。1材料与方法1.1

材料

清洁级雄性Wistar 大鼠60只,体重160 180g

(长春亿斯实验动物技术有限责任公司);链脲佐菌素(STZ ,美国Sigma 公司);MT (浙江黄岩延年褪黑素有限公司);HSP70多克隆抗体、

FITC-羊抗兔、TRITC-IgG 、山羊血清、DAPI 染色液(武汉博士德生物工程有限公司)。1.2

模型的建立和分组

大鼠适应性喂养1w 后,随机分为

正常对照组、模型对照组、低剂量MT 组、高剂量MT 组,每组15只。模型对照组、低剂量MT 组、高剂量MT 组用50mg /kg 体重STZ 腹腔注射配合高脂高糖饮食造成糖尿病模型,正常对照组注射枸橼酸-枸橼酸钠缓冲液。造模后72h 尾静脉采血,空腹血糖≥16.7mmol /L 为造模成功。造模后每天10:00 14:00灌胃一次,MT 组用1%MT 生理盐水悬浊液灌胃,低剂量MT 组灌胃剂量为10mg /kg 体重,高剂量MT 组灌胃剂量为20mg /kg 体重,正常对照组、模型对照组用等体积生理盐水灌胃,持续灌胃16w 。1.3

标本采集

造模前后分别测大鼠空腹血糖,测量前禁食

(不禁水)12h ,用爱先思血糖仪测量血糖值。每周测量大鼠体质量。实验结束时,每组部分大鼠沿心底大血管根部剪下心脏,生理盐水冲洗,滤纸吸干,精确称量心脏质量,计算心脏指数(=心脏质量/体质量),称量后迅速将心脏放进-80?冰箱冻存;其余大鼠在体剪开右心耳,左心室进针用50ml 注射器生

·

9091·韩雪等褪黑素对糖尿病大鼠心肌热休克蛋白70表达的影响第7期

理盐水200ml 左右冲洗,

直至右心耳流出无色液体,用4%多聚甲醛溶液灌注,直至四肢强直,沿心底大血管根部剪下心脏,10%中性甲醛溶液浸泡。1.4

HE 染色和免疫荧光检测

将10%中性甲醛溶液固定的

心肌组织制成5μm 厚石蜡切片,HE 染色观察心肌形态变化;石蜡切片脱蜡至水后,甲醇-过氧化氢溶液10min 灭活内源性过氧化氢酶,0.01mol /L 枸橼酸盐缓冲液(pH6.0)微波加热抗原修复,山羊血清封闭37?,20min ,一抗4?过夜,二抗37?,1h ,DAPI 复染5min ,封片,激光共聚焦显微镜观察、拍摄。1.5统计学方法应用SPSS14.0统计软件进行方差分析。

2结

2.1

一般状态、体质量和心脏指数

正常对照组精神状态良

好,体重持续稳定增长,皮毛顺滑洁白有光泽,无死亡;模型对照组精神萎靡,随着实验进展出现三多(多饮、多食、多尿)现象,体重下降,皮毛参差不齐、无光泽;MT 组状态与模型对照组相近。与正常对照组比较,模型对照组和MT 组体质量明显下降(P <0.05),心脏指数明显增高(P <0.05),低剂量MT 组和高剂量MT 组与模型对照组相比较,体质量和心脏指数无统计学差异(P >0.05),见表1。2.2

血糖变化

与正常对照组比较,模型对照组和MT 组血糖

值升高显著(P <0.05);与模型对照组比较,MT 组血糖值无统计学差异(P >0.05),见表1。

表1

各组大鼠体质量、心脏指数、空腹血糖值的比较(x ?s )

组别n 体质量(g )心脏指数(mg /g )血糖(mmol /L )正常对照组14334.67?7.46 2.56?0.35 4.57?2.33模型对照组10250.79?6.871)

4.53?0.231)

21.66?3.051)

低剂量MT 组13267.18?8.361)

4.28?0.311)

19.54?2.741)

高剂量MT 组

13

271.23?6.24

1)

4.36?0.25

1)

20.07?2.67

1)

与正常对照组比较:1)P <0.05

2.3对心肌形态、结构的影响正常对照组心肌间隙清晰可

见,胶原纤维分布稀疏,着色淡,心肌细胞排列整齐,结构清晰,细胞核圆形或椭圆形,染色质分布均匀。模型对照组心肌排列紊乱,肿胀,结构不清,间质及血管纤维组织增多,心肌细胞体积明显增大,且大小不均,排列紊乱,胞质丰富,胞质颜色变浅,细胞核变为长杆状,排列紊乱,核膜皱缩,核固缩,个别呈双核,染色质边聚于核膜下呈颗粒状。MT 组心肌间隙清晰,心肌细胞排列整齐,结构清晰,细胞核形态正常,染色质均匀,低剂量MT 组较高剂量MT 组明显。见图1。2.4

各组心肌HSP70蛋白表达免疫荧光灰度值比较

与正常

对照组(n =9,52.36?7.60)比较,模型组心肌HSP70蛋白含量(n =5,79.49?9.29)明显升高(P <0.05),与模型对照组比较,MT 组心肌HSP70蛋白含量明显降低(P <0.05),低剂量MT 和高剂量MT 组(n =8,55.80?7.28;n =8,56.13?9.74)无显著差别(P >0.05),见图2

图1

各组心肌组织病理变化(HE ,

?400

)蓝色示DAPI 染色,红色示HSP70

图2

各组心肌HSP70蛋白表达(免疫荧光,

?180)3讨论

糖尿病患者体内的高血糖及高脂肪酸诱导了氧化应激,产生过量的活性氧簇(ROS )。包括氧化应激在内的应激反应能够启动热应激基因的表达,产生一组高度保守的HSP 。其中HSP70在应激反应中具有敏感性,当进入应激状态时,机体通过对HSP70mRNA 的优先翻译和增强其稳定性等调控机制的

变化以适应需要。本实验结果表明HSP70蛋白含量与DCM 发病具有一定相关性。这可能和HSP70的功能有关,作为分子伴侣,

HSP70家族在应激状态下帮助需要折叠的蛋白质正确折叠,加快正常蛋白质合成的恢复;在细胞保护方面,HSP70表达增加可缓解细胞所受伤害,增强机体对应激的抵抗力;同时,

HSP70在抗细胞凋亡、抗氧化和免疫反应中也起重要作用〔3〕

MT 除具有调节睡眠、生殖及昼夜节律等生理功能外,还具有抗氧化活性,是一种高效自由基清除剂。其自由基清除能力是还原型谷胱甘肽的4倍,甘露醇的14倍

〔4〕

。本实验说明MT

通过下调HSP70在心肌的表达途径改善心肌功能。4

参考文献

1翁建平.对糖尿病流行病学、循证医学及基础研究的探索〔J 〕.中山大学学报(医学科学版),

2010;32(2):166-71.2

Aneja A ,Tang WH ,Bansilal S ,et al .Diabetic cardiomyopathy :insights

·0191·中国老年学杂志2015年4月第35卷

into pathogenesis ,diagnostic challenges ,and therapeutic options 〔J 〕.Am J Med ,2008;121(9):48-57.3

任宝波,王玉艳,王纯净,等.HSP70家族的分类及基因结构与功能〔J 〕.动物医学进展,2005;26(1):98-101.

4

Tan DX ,Chen LD ,Poeggeler B ,et al .Melatonin :a potent ,endogenous hydroxyl radical scavenger 〔J 〕.Endocrinol J ,1993;1(1):57-60.

〔2014-03-11修回〕

(编辑苑云杰)

人乳头瘤病毒液态芯片基因分型和人乳头瘤病毒E6/E7mRNA 检测的应用比较

陈勇周华蓉1

黄玉秀2

刘灿王文华陈永东马跃飞(福建医科大学附属第一医院检验科,福建福州350005)

〔摘

要〕目的

研究人乳头瘤病毒(HPV )液态芯片基因分型与HPV E6/E7mRNA 检测在宫颈癌早期筛查、预后、治疗中的应用。方法

680例患者进行HPV 基因分型及E6/E7mRNA 检测,评价这两种方法对宫颈癌早期诊断、病变程度的效能。结果HPV 液态芯片基因分型阳性检

出率为79.6%,HPV E6/E7mRNA 检测阳性检出率为35.3%,两种方法阳性检出率差异有统计学意义;在3个宫颈病理细胞学分级中,

HPV 液态芯片基因分型与HPV E6/E7mRNA 检测的阳性检出率、敏感性、特异性、阳性预测值均具有统计学差异。结论宫颈癌筛查中,结合HPV 液态芯片基

因分型和HPV E6/E7mRNA 检测对临床诊疗、疾病预后具有很好的价值。

〔关键词〕宫颈肿瘤;DNA ;mRNA ;人乳头状病毒;芯片分析技术〔中图分类号〕R737.33

〔文献标识码〕A

〔文章编号〕1005-9202(2015)07-1911-03;doi :10.3969/j.issn.1005-

9202.2015.07.081基金项目:福建省教育厅科技项目(JA10145);福建省卫生厅青年科研

课题(2010-1-18)1福建医科大学附属协和医院血液科2

福建医科大学附属第一医院妇产科

第一作者:陈

勇(1977-),男,副主任技师,硕士,主要从事分子生物学临床诊断及法医学鉴定研究。

宫颈癌是目前女性最常见的恶性肿瘤之一,近年来其发生率有明显上升和年轻化的趋势

〔1〕

。现研究已表明,人乳头瘤病

毒(HPV )是宫颈癌发生发展的重要因素,在99.8%的宫颈癌患者中均可检测到不同类别的HPV DNA

〔2〕

。迄今,已发现100

多种HPV 型,其中只有少数高危型的HPV 易引起宫颈癌,高危型HPV (如HPV-16、18、31)与生殖道感染有关并且可以通过基因组整合入宿主细胞染色体中,引起细胞恶性转化,从而使生殖系统癌变。HPV 基因组的早期区编码干扰细胞周期调控的E6/E7癌蛋白,高危型HPV 的E6/E7癌蛋白能够与宿主细胞靶向结合,并与转录活性有关。E6蛋白通过泛素途径降解p53,因此在DNA 受损伤时不能诱导细胞生长停滞或凋亡。E7结合pRB ,p107,和p130,并使其降解,同时阻止Mi2组蛋白乙酰基转移酶,诱导C-Myc ,抑制TGF β信号转导通路。HPV E6/E7的重要性已被人们所公认,通过HPV E6/E7mRNA 的定量检测可直观地了解宫颈细胞中HPV 致癌基因表达的情况,为治疗、预后提供可靠的评估工具。1资料与方法1.1

研究对象

收集2010年10月至2011年12月在我院妇

产科门诊及住院期间,因宫颈炎症、白带异常、阴道异常出血等原因就诊,并自愿接受宫颈细胞学检查、HPV DNA 和mRNA 检测及宫颈组织病理检查的妇女共680例,平均年龄为(39.5?13.4)岁,并对以上患者进行跟踪随访。

1.2方法1.

2.1

样本采集

使用窥阴器暴露宫颈,用新柏式公司的

ThinPrep 采样器置于宫颈口,逆时针方向转3圈,停留15s ,并存储专用的标本瓶中,4?保存1w 内检测完毕。1.2.2

液基细胞学检测

使用新柏氏液基细胞学检查系统对

待检样本进行检测。

细胞学标本使用2001年贝塞斯达(Bethesda )报告系统的标准

〔3〕

:①未见上皮内病变/恶性细胞(NILM );②意义不明的

非典型鳞状上皮细胞(ASC-US );③低度鳞状上皮内病变(L-SIL );④高度鳞状上皮内病变(H-SIL )。少数ASC-H 结果报告在H-SIL ,而不典型腺细胞(AGC )报告一起入ASC-US 组。1.2.3

HPV 液态芯片基因分型

使用上海透景公司的HPV

分型检测试剂盒,该试剂盒可以检测26种HPV 亚型,其中高危型19种分别为HPV 16、

18、26、31、33、35、39、45、51、52、53、55、56、58、59、66、68、82、83;低危型7种分别为:6、11、40、42、44、61、73。使用美国Luminex 公司最新一代的标准化高通量检测技术平台Luminex 200流式荧光平台,采用专利的流式荧光技术,同时检测26种HPV 亚型,严格按照试剂盒说明书进行,所得到的数据经软件分析后可以直接判断结果。1.2.4

HPV E6/E7mRNA 定量检测

使用美国IncellDx 公司

的HPV OncoTect E6/E7mRNA 检测试剂盒,可以一次性检出13种高危型HPV 型别的mRNA ,分别为:HPV 16、18、31、33、35、39、45、51、52、56、58、59、68型。取1ml 储存于ThinPrep 储存液中的宫颈细胞学标本,将细胞离心沉淀和洗涤1次,在磷酸盐缓冲液(PBS )中,pH 值7.4,将细胞固定和透化在环境温度下1h 。随着固定和透化,将细胞洗涤2次,并沉淀离心。用针对13种高危型HPV 的E6/E7全长的mRNA 的寡核苷酸探针进行原位杂交,然后将细胞重新悬浮在2%胎牛血清PBS 中,使用IncellDx Goldfish 流式细胞仪进行分析,所得到的数据

·

1191·陈勇等人乳头瘤病毒液态芯片基因分型和人乳头瘤病毒E6/E7mRNA 检测的应用比较

第7期

人热休克蛋白90α

人热休克蛋白90α,即Hsp90α,是热休克蛋白家族中的重要成员。1989年国外专家首次报道了Hsp90α的基因序列,确认了该蛋白的身份。1992年外国科学家发现,Hsp90α能被肿瘤细胞分泌到细胞外,但其分泌调控机制在此后很长时间里并不清楚。[1] 热休克蛋白,英文简称HSPs,它是细胞在某些环境因素或应激条件刺激下形成的一类具有分子伴侣特性的蛋白质,广泛存在于从细菌到哺乳动物的各类细胞中。 热休克蛋白90α 清华大学发布消息,山东籍归国博士罗永章研究组,在国际上首次发现热休克蛋白90α为一个全新的肿瘤标志物,并自主研发出试剂盒,只需要采一滴血液,就可以对肿瘤进行预警和诊断。热休克蛋白90α,是一种与肿瘤相伴的物质,早在24年前,科学家就发现了这种蛋白。但这种物质与肿瘤的关系却是罗永章团队率先发现的,项目研发初期曾得到国家、山东省科技资金和平台支持。 清华大学教授罗永章:“肿瘤恶性程度越高它分泌到细胞里的量越多而且还发现在血液里面它的含量明显多于健康人基于这个发现我们就想能不能作为一个肿瘤标志物就是利用肿瘤病人血液里面含量的变化来测量一个病人是不是得了肿瘤”与其它检测手段相比,肿瘤标志物更加方便快捷,成本大大降低,但如何以这个标志物为基础,生产出临床试剂,是一项更为困难的科技攻关。罗永章团队与普罗吉生物公司合作,用四年时间,研发出了性能稳定的“定量检测试剂盒”,只需要采一滴血,就可以进行肿瘤检测、和疗效评价。[ 中国科技网北京11月17日电(记者朱丽)记者今天从清华大学获悉,该校生命学院罗永章教授研究组在国际上首次发现热休克蛋白90α(Hsp90α)为一个全新的肿瘤标志物,自主研发的Hsp90α定量检测试剂盒已通过临床试验验证,并获准进入中国和欧盟市场。这是人Hsp90α被发现24年来,全球首个将其用于临床的产品,对于提高肿瘤患者的病情监测和疗效评价水平、实现肿瘤个体化治疗具有重要推动作用。 热休克蛋白(Heat shock proteins, HSPs)是细胞在某些环境因素或应激条件刺激下形成的一类具有分子伴侣特性的蛋白质,广泛存在于从细菌到哺乳动物的各类细胞中。1974年,Tissieres 课题组首先从果蝇中分离得到了HSPs。按照蛋白的大小,HSPs分为HSP100,HSP90,HSP70,HSP60 和小分子HSP。人热休克蛋白90α(Hsp90α)是热休克蛋白家族中的重要成员。1989年,Weber课题组首次报道了人Hsp90α的全长基因序列,使该蛋白的身份得到了确认。1992年,Ferrarini课题组发现,人Hsp90α能被肿瘤细胞分泌到细胞外,但其分泌机制在过去的近二十年间却并不清楚。 Hsp90α这一全新肿瘤标志物的确认,源于罗永章课题组首次揭示癌细胞分泌Hsp90α调控机制的重大科学发现。2009年,该课题组在世界上首次报道了肿瘤细胞特异分泌Hsp90

热休克蛋白70

本科生毕业论文(设计)册 学院生命科学院 专业生物科学 班级(届) 2015届 学生张川 指导教师李东明 任务书编号 2015届103

河北师范大学本科毕业论文(设计)任务书 编号: 2015届103 论文(设计)题目:急性低氧刺激下树麻雀HSP70基因的适应性变化 学院:生命科学院专业:生物科学班级(届): 2015届 学生姓名:张川学号: 2011012028 指导教师:李东明职称:副教授 1、论文(设计)研究目标及主要任务 研究目标:在急性低氧刺激下,树麻雀肝脏组织中HSP70基因水平的变化。 主要任务:分析低氧刺激对树麻雀HSP70基因水平的影响。 2、论文(设计)的主要内容 热休克蛋白是一种高度保守的应激蛋白,在受到外界刺激时,机体的HSP70会有一定变化,以保护组织器官等。本研究以树麻雀为研究对象,研究其在低氧刺激下肝脏组织中HSP70基因的变化。 3、论文(设计)的基础条件及研究路线 基础条件:本实验室主要研究动物对环境的适应性,具备研究树麻雀HSP70的基础条件,实验室仪器设备齐全,并具有野外取材的条件和能力。 研究路线:将树麻雀放入模拟各种海拔高度低氧的环境生活一定时间,然后提取其肝脏组织,对肝脏组织中HSP70基因的mRNA表达量进行分析对比。 4、主要参考文献 [ 1 ] Welch WJ. Mammalian stress response: cell physiology, struc2 ture / function of stress p roteins, and imp lications for medicine and disease[ J ]. Physiol Rev, 1992, 72 (4) : 1063 - 1081. [ 2 ] Suzuki k, Sawa Y, Kagisaki k, et a l. Reduction in myocardial apop tosis associated with overexp ression of heat shock p rotein 70 [ J ]. Basic Res Cardiol, 2000, 95 (5) : 397 - 403. [ 3 ] 任宝波,王玉艳,王纯净,等. HSP70 家族的分类及基因结构与功能[J ]. 动物医学进展,2005 , (26) :98 - 101. [ 4 ] Ishii T ,VdonoH ,Yamano T ,et al. Isolation of MHC class I - restricted tumor antien peptide and its precursors asso2 ciated with heat shock proteins HSP70 , HSP90 and gp96 [J ]. Immunol ,1999 ,162 :1303 - 1309. [ 5 ] 陈劲松. 热休克蛋白的分子遗传学研究进展[J ] . 国外医学一遗传学分,2001 ,24 (3) 128 - 132. 指导教师:年月日 教研室主任:年月日

Nrf2—ARE信号通路与2型糖尿病心肌病的相关研究

Nrf2—ARE信号通路与2型糖尿病心肌病的相关研究随着对糖尿病的研究发展,糖尿病心肌病已被大量临床及动物实验证实, 并逐渐受到广泛重视,它与糖尿病高心力衰竭发病率和死亡率关系密切,大量临床研究显示糖尿病心肌病早期表现为舒张性心力衰竭,舒张性心力衰竭进程中起重要作用的为心肌间质纤维化。Nrf2信号通路是近年来发现的一个新的转录因子,在心血管系统具有稳定的表达。Nrf2信号通路的目的基因在心血管系统疾病发病机制中具有保护作用,然而其具体作用机制尚不清楚。研究证实Nrf2信号通路在抗肿瘤、抗凋亡、抗应激、神经系统等方面发挥着广泛的保护作用。HO-1是Nrf2-ARE 通路重要的抗氧化蛋白酶。本文就HO-1是否通过激活Nrf2-ARE通路途径而达到抗DCM的心脏保护作用作进一步综述。 标签:糖尿病心肌病;CPDT;Nrf2-ARE;HO-1;氧化应激 随着糖尿病(diabetes mellitus,DM)患者逐年增多,目前已成为世界上第三大危害人体健康的疾病,我国DM患病人数位居世界第二,心血管病变是糖尿病患者的主要死亡原因,随着对糖尿病相关疾病研究的不断深入,糖尿病心肌病之一独立于高血压、冠心病之外的糖尿病心血管并发症,逐渐被人们所重视。其是糖尿病病人致病率和死亡率最主要的原因之一[1]。 1 糖尿病心肌病 糖尿病心肌病最早在1972年由Rubler等首先提出,之后大量研究显示,糖尿病心肌病是糖尿病(diabetes mellitus,DM)状态下一组独立的心肌病变[2]。1989年,Bouchard等应用超生心电图发现了糖尿病患者限制性心肌改变,左心室舒张末容积和顺应性明显减低。随后研究证实了糖尿病患者存在左心室肥大、舒张功能合并或者不合并收缩功能不全。并认为这是导致其易发心衰的重要原因[3]。近年糖尿病患者逐年递增,截至目前国际糖尿病联盟(IDF)最新调查显示,全球糖尿病患者约为3.66亿人。我国糖尿病患者约为1亿(2型糖尿病患者约占97%),患病率高达9.7%,糖尿病前期人数约为1.49亿,随着流行病学的统计,发现糖尿病心肌病在糖尿病患者中的发病率在逐年递增,防控形势严峻[4-5]。 2 Nrf2-ARE信号通路 ARE是位于超氧化物岐化酶(SOD)、谷胱甘肽S-转移酶(GST)等保护性基因5’端的启动序列(5-GAGTCACAGTGAGTCGGCAAAATT-3 ), 是一特异的DNA-启动子结合序列,可被多种氧化性和亲电性化合物激活,从而激活II相解毒酶和抗氧化酶基因表达,保护细胞组织正常的功能[6]。Nrf2为这一序列激活因子。活化的Nrf2从Keap1解离后进入细胞核,先与核内Maf 蛋白结合,形成异二聚体后在与ARE序列结合,激活ARE调控基因转录。这一路径称为Nrf2-ARE通路[7]。Nrf2蛋白作为一种转录因子,是通过结合自身基因5’端ARE序列,进而对其蛋白转录活性起调节作用[8]。有研究显示,Nrf2-ARE

糖尿病心肌病的发病机制及预防

糖尿病心肌病(DCM)是由糖尿病引起的、与血管疾病同时伴行或单独发生的特殊性心肌病。DCM是心肌对糖尿病的急性反应而导致的慢性病理改变。这些急性反应包括基因表达异常、信号传导改变及细胞凋亡。高血糖是DCM的主要病因,但高血脂、高血压和炎症反应等其他因素,也同样在其发病中起着重要的作用。心肌氧化损伤高血糖可诱导自由基的产生,并促进细胞凋亡因子的释放,导致心肌细胞死亡糖尿病可引起心肌细胞氧化损伤,进而导致细胞死亡。心肌细胞死亡是心脏对糖尿病的一个早期综合性反应,所以心肌细胞的氧化损伤在DCM的发病中起关键性作用。早在2000年就有学者报告,糖尿病患者心肌中有较高数量的心肌细胞死亡现象。糖尿病患者如合并高血压,心肌细胞死亡的现象更为明显。但在当时,这一现象对DCM发生的重要性尚未被人们所认识。笔者利用转基因糖尿病小鼠模型系统地证明了在糖尿病早期,高血糖可诱导心脏产生过多的氧或氮自由基,并降低心肌抗氧化损伤的能力,使心肌中氧化与抗氧化平衡失调,从而导致心肌细胞线粒体功能障碍,使其释放细胞凋亡因子、导致心肌细胞死亡。因心肌细胞无分裂或再生能力,所以当心肌细胞死亡达到一定数量时,心脏组织结构和心肌功能就会发生改变(见图1)。心肌炎症反应 Ang Ⅱ、IL和TNF等炎性因子在促进心肌细胞凋亡及DCM的发展中起重要作用高血糖、高血脂和高血压都是导致心肌细胞死亡的直接病因,而三者引起的心肌炎症反应可加速心肌细胞死亡及DCM进展。已知肾素—血管紧张素系统(RAS)在高血压、心力衰竭和动脉粥样硬化等疾病中起关键作用,目前越来越多的证据表明,血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)是RAS系统中的关键效应分子,能诱导血管壁和心脏的炎症反应。AngⅡ激活受体 AT1和AT2,进而通过还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)氧化酶途径产生过多的氧自由基或氮自由基,导致氧化应激、心肌细胞死亡和炎症反应(见图1)。菲奥尔达利索(Fiordaliso)等发现,在糖尿病大鼠模型中,利用血管紧张素转换酶抑制剂(ACEI)赖诺普利或抗氧化剂(NAC)或二者联用治疗糖尿病大鼠7周后,可明显降低其心肌细胞中超氧化物(8-OHdG)及羟基的浓度,减少糖尿病导致的心肌细胞死亡或肥大以及心脏形态学的改变。韦斯特曼(Westermann)等也发现,应用AT1受体拮抗剂厄贝沙坦处理糖尿病小鼠,能阻断心肌炎症反应及细胞死亡,预防糖尿病导致的左室功能障碍及纤维化。所以,抑制AngⅡ的效应可通过减轻心脏炎症、心肌纤维化而减少DCM的发生。除AngⅡ以外,其他炎性因子如多种白介素(IL)、肿瘤坏死因子(TNF)在心脏病理过程中也具有重要作用。因此,以拮抗这类细胞因子为靶标的治疗策略都能降低糖尿病患者发生心肌病的危险。防治DCM的潜在途径他汀可通过抑制心脏炎症反应改善心功能及心衰症状金属硫蛋白可抵抗TNF-α诱导的心脏毒性,对DCM具保护效应他汀:他汀除有降低胆固醇的作用以外,还具有多种生物学效应,如抗炎效应。格尔根(Gurgun)等对氟伐他汀的抗炎及抗心力衰竭效应进行了前瞻性研究。在40例患者中,20例为特发性扩张型心肌病,另外20例为缺血性心肌病,用药(80 mg/d)12周后,氟伐他汀组心肌炎症反应显著降低,TNF-α和 IL-6表达水平明显下降,超声检测的心功能指标也有明显改善。他们由此认为,氟伐他汀可增强心脏功能、改善特发性扩张型心肌病和缺血性心肌病的心衰症状,其机制可能是通过抑制心脏炎症反应来实现的。金属硫蛋白(MT):MT是一类含有21个半胱氨酸的胞内金属结合蛋白质(61个氨基酸残基),是体内金属微量元素平衡的重要调节因子,同时也是一种强抗氧化剂,可保护细胞或组织免受氧化损伤。MT具有广泛的抗超氧阴离子、羟基及过氧亚硝基等活性。近期研究发现,MT心脏特异性高表达的转基因(MT-TG)小鼠能有效抵抗乙醇、缺血再灌注和糖尿病诱导的心肌病。TNF-α是一种多能细胞因子,在人类多种心脏病(包括糖尿病心脏病)中都已经检测到这种因子。而心肌细胞既是该因子的分泌细胞,也是其作用的靶细胞。在慢性心力衰竭中,TNF-α的重要性表现在它能通过诱导氧化应激和配体/受体介导的细胞死亡信号通路引起心肌细胞死亡。克莱因(Klein)等发现TNF-α通过激活p38丝裂原活化蛋白(MAP)激酶信号通路诱导心肌细胞死亡,但在MT-TG小鼠的心肌细胞中,TNF-α诱导的细胞死亡效应受到抑制。笔者应用LPS

热休克蛋白hsp70

1、热休克蛋白的发现 热休克蛋白最初是在果蝇中发现的。早在1962年Ritossa把25℃下培养的果蝇幼虫无意间置于32℃的环境中30min后在其巨大唾液腺染色体上发现了3个新的膨突,说明该区域基因转录增强,可能在热休克时有某种蛋白合成的增加。人们将该现象称为热休克反应。1974年Tissieres等用SDS凝胶电泳技术和放射自显影技术首次证明,热休克反应产生一组特殊的蛋白质,即热“休克蛋白”。近年研究表明,HSP的生成,不仅见于果蝇,而且是普遍存在于从细菌直至人类的整个生物界(包括植物和动物)的一种现象 2 热休克蛋白的分类及特性 热休克蛋白按照蛋白的大小共分为以下几个家族,分别为HSP100,HSP90,HSP70,HSP60 以及小分子热休克蛋白,每个家族各有很多成员。其中HSP70家族成员最多,共有21种蛋白质,是一组在进化上高度保守的应激蛋白。主要包括HSP68、72、73。、HSC70、GRP75、78、80、Bip等 HSP70有许多重要的生物学特性:第一、存在的普遍性,从原核生物到真核生物都有表达。第二、高度的保守性,不同来源的HSP氨基酸序列有50%-90%的同源性。第三、正常情况下HSP70在细胞内表达水平很低,只有在应急条件下,HSP70的合成才显著,以提高其本身的抗应急能力。第四、正常情况下HSP70位于细胞浆内,只有当细胞受到应急作用时,才迅速移入细胞核。 3、HSP70的表达与调控 随着研究的深入,人们发现真核生物HSP70的转录需要三个步骤:在应急条件下,如热休克,导致热休克转录因子(HSTF)的激活。活化的HSTF与HSP70

基因的HSE区域结合,从而诱导基因的转录。HSTF是一种蛋白质,HSE是位于HSP70基因启动子TATA盒上游的一段保守序列,具有增强子的一些特性。HSP70可作为一种负性调节物来调节HSP的表达:在正常情况下HSP70蛋白与HSTF结合,以单体的形式存在,此时HSTF的活性被抑制,不具有与HSE 结合的能力。热应急条件下,细胞内大量增加的非稳定蛋白等与HSP70有高度的亲和力,可竞争性地结合HSP70使大量的HSTF游离出来,形成三聚体,进入细胞核【1】]。HSTF三聚体与HSE快速、高效地结合,保证HSP基因的高效转录,从而HSP70蛋白的合成增多。当产生的HSP70的水平到一定量,足够结合HSTF的时候,使其活性降低,从而关闭热休克基因的表达. [1] 陈劲松. 热休克蛋白的分子遗传学研究进展[J ] . 国外医学一遗传学分,2001 ,24 (3) 128 - 132. 正常情况下HSP70的mRNA很不稳定,半衰期很短,只有20min左右,而在热应激下可长达几个小时之久。HSP70 mRNA常温下的不稳定由mR2 NA 降解系统控制,而热应激影响了系统的活性[ 2 ]。热应激下细胞内其他的mRNA 虽不被降解,但翻译停止,HSP70mRNA大量翻译。 [2] 孙克年 .能提高牛乳品质的饲料添加剂[J ].《中国奶牛》 4 热休克蛋白70家族的功能 4.1分子伴侣功能 分子伴侣,是一类帮助新合成或解折叠蛋白质正确折叠和成功组装而本身非最终装配产物的组成蛋白,HSP70是目前发现的主要的分子伴侣之一,在细胞内分

超声应变及应变率显像对早期2型糖尿病性心肌病的诊断价值

超声应变及应变率显像对早期2型糖尿病性心肌病的诊断价值 [摘要]目的探讨超声应变及应变率显像在早期 2 型糖尿病性心肌病诊断中的价值。方法分别观察糖尿病组、糖尿病合并左心室肥厚组和正常对照组3组间组织多普勒速度显像参数、应变和应变率参数,比较各组间心肌舒张早期峰值速度(Em)、舒张晚期峰值速度(Am)、比值(Em/Am)、最大应变绝对值、最大应率变绝对值。结果Em、Am、Em/Am在3个观察组之间差异均有统计学意义(P均<0 .05);糖尿病组与对照组(P<0.05、P<0.01)、糖尿病合并左心室肥厚组之间(P<0.05、P<0.05)的最大应变绝对值、最大应变率绝对值差异亦具有统计学意义。结论超声应变及应变率可用于评价早期2型糖尿病性心肌病心肌收缩功能,定量评价心肌缺血。 [关键词]超声;应变;应变率;糖尿病性心肌病;心肌收缩功能 传统的超声心动图评价节段性心肌运动异常时受到测试者和临近心肌的运动影响。应变、应变率成像是新近研发的一种定量测评心肌局部功能的新技术且不受临近心肌运动的影响,能敏感的定量分析左室心肌局部收缩功能[1,2]。本文把超声应变率技术应用于早期糖尿病心肌病的诊断,评价其应用价值。 1 资料与方法 1.1 一般资料:我院60例临床确诊为2型糖尿病患者和30例正常对照者,分三组进行观察,对比。(1)正常对照组30例,男16例,女14例,年龄45~70岁,平均(58±9)岁;(2)单纯糖尿病组32例,男17例,女15例,年龄44~68岁,平均(60±9)岁;(3)糖尿病合并左心室肥厚组28例,男16例,女12例,年龄46~70岁,平均(59±10)岁。研究对象选取标准:冠状动脉造影检查无明显冠状动脉狭窄,无瓣膜病变,射血分数>50%;合并高血压的患者血压控制在正常范围内。 1.2 仪器与方法:(1)采用GE Vivid 7彩色超声诊断仪,M3S探头、频率1.7MHz。受检者左侧卧位,连接心电图,角度131g/m 2,女性>100g/m2。(3)在心尖四腔切面上运用组织多普勒速度显像测量心肌舒张早期峰值速度(Em),舒张晚期峰值速度(Am)计算比值(Em/Am);进入应变率显像模式,三个标准切面上左室基底段的室间隔、前壁、后壁、下壁及侧壁心肌获得的应变和应变率参数。取3个心动周期的平均值。 1.3 统计学方法:应用SPSS 13.0统计软件包进行统计学处理,结果以x -±s表示,两组间的比较采用t检验,多组间比较采用方差分析。P<0.05为差异有统计学意义。 2 结果 2.1 三组的心肌组织多普勒速度显像参数比较:见表1,图1(见封3)。

热休克蛋白在肿瘤治疗领域中的研究进展

第18卷 第1期医学研究生学报Vol.18 No.1  2005年1月Journal of Medical P ostgraduates Jan.2005 ?综 述?热休克蛋白在肿瘤治疗领域中的研究进展 颜士岩综述, 张东生, 郑 杰审校 (东南大学基础医学院病理与病理生理学系,江苏南京210009) 摘要: 热休克蛋白(HSP)是一个成员庞大的多肽类蛋白质家族。大量资料表明,HSP作为分子伴侣,参与其他蛋白质的折叠、转运、合成等过程,并可与细胞内的其他肽类蛋白质结合,参与细胞的抗损伤、修复和热耐受过程。近来随着对热休克蛋白研究的不断深入,HSP在肿瘤发病学、治疗和预防医学中的意义已引起广泛关注,成为近年来最活跃的研究领域之一。 关键词: 热休克蛋白; 肿瘤; 诊断; 治疗 中图分类号: R739.5 文献标识码: A 文章编号: 100828199(2005)0120059204 Advance in research on heat shock proteins in therapeutic field of tumor Y AN Shi2yan reviewing,ZH ANG D ong2sheng,ZHE NGJie checking (Department o f Pathology and Pathophysiology,School o f Basic Medical Science,Southeast Univer sity,Nanjing 210009,Jiangsu,China) Abstract: Heat sh ock protein(HSP)is a family of poly2peptdic2proteins with many members.A great deal of data sh ow that heat sh ock proteins act as m olecular chaperones to regulate protein folding,translocation and as2 sembly,it can combine with other peptidic2proteins existing in cells and participating in the process of anti2dam2 age,repair and therm otolerance of cells.In recent years,with the progress of research in this field,it has arisen extensive attentions of the application of heat sh ock proteins in etiology,therapeutics and prevention of tum or. HSP becomes one of the m ost active research field. K ey w ords: Heat Sh ock Protein; T um or; Diagn osis; Therapy 0 引 言 热休克蛋白(heat sh ock protein,HSP)是所有原核细胞和真核细胞在生理、病理及环境因素(高温、缺氧或病毒感染)下均可产生的一组高度保守的蛋白质分子家族。最近的研究发现,HSP与肿瘤的发生、发展、肿瘤免疫与治疗以及机体对肿瘤治疗药物耐药性的发生和肿瘤的预后等都有密切关系。本文仅就HSP 在肿瘤治疗领域中的新进展作一综述。1 H SP的概念、种类和功能 1962年Ritossa研究果蝇唾液腺染色体时发现,将在25℃状态下培养的果蝇幼虫置于30℃~32℃的环境中时,果蝇巨大的唾液腺染色体上出现了新的膨突,其后正常蛋白质的合成被抑制,但却合成了一组特殊的蛋白质,由于这组特殊的蛋白质是在热刺激下产生的,故称其为HSP[1]。HSP通常可分为小分子HSP(相对分子质量为40000)、HSP60、HSP70、 ? 9 5 ? 收稿日期: 2004206224; 修订日期: 2004209208 基金项目: 国家863计划资助项目(批准号:2002AA302207);国家自然科学基金资助项目(批准号:30371830);江苏省自然科学基金资助项目(批准号:BK2001003);江苏省中医药中西医结合重点项目(批准号:H027);东南大学科学基金资助项目(批准号: 9223001162) 作者简介: 颜士岩(19732),男,江苏淮安人,助教,医学硕士研究生,从事肿瘤病理学专业。 通讯作者: 张东生(19512),男,河南罗山人,教授,医学硕士,博士生导师,从事肿瘤病理专业。

热休克蛋白-hsp70

热休克蛋白-hsp70

1、热休克蛋白的发现 热休克蛋白最初是在果蝇中发现的。早在1962年Ritossa把25℃下培养的果蝇幼虫无意间置于32℃的环境中30min后在其巨大唾液腺染色体上发现了3个新的膨突,说明该区域基因转录增强,可能在热休克时有某种蛋白合成的增加。人们将该现象称为热休克反应。1974年Tissieres等用SDS凝胶电泳技术和放射自显影技术首次证明,热休克反应产生一组特殊的蛋白质,即热“休克蛋白”。近年研究表明,HSP的生成,不仅见于果蝇,而且是普遍存在于从细菌直至人类的整个生物界(包括植物和动物)的一种现象 2 热休克蛋白的分类及特性 热休克蛋白按照蛋白的大小共分为以下几个家族,分别为HSP100,HSP90,HSP70,HSP60 以及小分子热休克蛋白,每个家族各有很多成员。其中HSP70家族成员最多,共有21种蛋白质,是一组在进化上高度保守的应激蛋白。主要包括HSP68、72、73。、HSC70、GRP75、78、80、Bip等 HSP70有许多重要的生物学特性:第一、存在的普遍性,从原核生物到真核生物都有表达。第二、高度的保守性,不同来源的HSP氨基酸序列有50%-90%的同源性。第三、正常情况下HSP70在细胞内表达水平很低,只有在应急条件下,HSP70的合成才显著,以提高其本身的抗应急能力。第四、正常情况下HSP70位于细胞浆内,只有当细胞受到应急作用时,才迅速移入细胞核。 3、HSP70的表达与调控 随着研究的深入,人们发现真核生物HSP70的转录需要三个步骤:在应急条件下,如热休克,导致热休克转录因子(HSTF)的激活。活化的HSTF与HSP70基因的HSE区域结合,从而诱导基因的转录。HSTF是一种蛋白质,HSE是位于HSP70基因启动子TATA盒上游的一段保守序列,具有增强子的一些特性。HSP70可作为一种负性调节物来调节HSP的表达:在正常情况下HSP70蛋白与HSTF结合,以单体的形式存在,此时HSTF的活性被抑制,不具有与HSE结合的能力。热应急条件下,细胞内大量增加的非稳定蛋白等与HSP70有高度的亲和力,可竞争性地结合HSP70使大量的HSTF游离出来,形成三聚体,进入细胞核【1】]。HSTF 三聚体与HSE快速、高效地结合,保证HSP基因的高效转录,从而HSP70蛋白的合成增多。当产生的HSP70的水平到一定量,足够结合HSTF的时候,使其活性降低,从而关闭热休克基因的表达. [1] 陈劲松. 热休克蛋白的分子遗传学研究进展[J ] . 国外医学一遗传学分,2001 ,24 (3) 128 - 132. 正常情况下HSP70的mRNA很不稳定,半衰期很短,只有20min左右,而在热应激下可长达几个小时之久。HSP70 mRNA常温下的不稳定由mR2 NA降解系统控制,而热应激影响了系统的活性[ 2 ]。热应激下细胞内其他的mRNA虽不被降解,但翻译停止,HSP70mRNA大量翻译。 [2] 孙克年 .能提高牛乳品质的饲料添加剂 [J ].《中国奶牛》

热休克蛋白22的研究现状

内容摘要:【关键词】小热休克蛋白(shsp); 热休克蛋白22(hsp22);细胞骨架疾病;缺血-再灌注 【关键词】小热休克蛋白(shsp); 热休克蛋白22(hsp22);细胞骨架疾病;缺血-再灌注 1 热休克蛋白的概述 热休克蛋白heat shock proteins (hsps),是在从细菌到哺乳动物中广泛存在一类热应急蛋白质。当组织或者细胞对应激状态、非应激状态、病理生理或疾病状态的应激信号产生应答反应时,热休克转录因子就结合到热休克蛋白基因上游的热休克元件上使热休克基因表达上调、热休克蛋白表达增高,发挥分子伴侣的作用从而增强机体对各种应激的抵御能力[1]。热休克蛋白是在细胞合成或合成增加的一组蛋白质,非由细胞分泌到血浆或组织液中发挥作用,而是在细胞内发挥作用,属于非分泌性蛋白质。热休克蛋白不仅在于真核生物而且也在于原核生物中表达[2]。根据它们的分子量、结构、性质特点可以分为hsp100,hsp90,hsp70,hsp60和小热休克蛋白shsp( small heat shock protein)。 2 小热休克蛋白家族的共性 2.1 低分子量蛋白质:小热休克蛋白单体分子量在12 kda~43 kda之间[3]。 2.2 具有保守的中央“晶体蛋白结构域”:这个亚家族的标志性特点是在c-端有一个由80~100个氨基酸残基组成的功能单位称为‘α-晶体结构域[4]’,‘α-晶体结构域’连接在n-端和c-端之间也可以说是c-端的延伸,它的主要功能是形成二聚体;n-端主要影响低聚物的结构和分子伴侣作用;c-端主要是增加四级结构的稳定性和蛋白/底物复合物的溶解性。 2.3 小热休克蛋白通过亚基可以形成一些大的低聚复合物[5]。 2.4 小热休克蛋白具有非atp依赖的分子伴侣活性[6],参与蛋白折叠、转运、降解、信号转导等多种细胞生物过程。 2.5 与变性蛋白质形成大的具有特点的复合物[7]。 到目前为止一共发现了十种哺乳动物小热休克蛋白称作hspb1-hspb10,根据shsp分子的结构特征和功能,shsp家族被划分为两个家族。ⅰ类亚家族成员(hspb1、hspb5、 hspb6、 hspb8 )呈现泛素化表达,ⅱ类亚家族成员(hspb2、 hspb3、 hspb4、hspb7、 hspb9、 hspb10)则被严格限定于肌原性组织和睾丸组织中[8]。 3 hsp22的分子特点 人类的hsp22是一种分子量是21.6 kda小热休克蛋白,也被称为hspb8、h11激酶和e2ig1,由位于12q24.23的基因编码。这种小热休克蛋白由196个氨基酸组成,等电点是4.7,是已发现的十种哺乳动物小热休克蛋白中等电点最低的一种[9],属于shsp亚家族成员。虽然hsp22和其他小热休克蛋白具有同源性,也有标志性的‘α-晶体结构域’,但是它以单体的形式存在[10]。 4 hsp22的组织分布 hsp22蛋白广泛存在于哺乳动物的很多组织中,在肌肉、胎盘、心脏和脑组织中高度表达,在子宫、前列腺、肺和肾脏中度表达,在卵巢、睾丸、肝脏、胰腺、血液和脾脏还没有发现表达[4,9,11]。 5 hsp22的临床研究 hsp22具有丝/苏氨酸激酶活性,是一种磷蛋白。在体外hsp22主要被蛋白激酶c和p44mapk 磷酸化[11]。hsp22不仅有分子伴侣的作用还有激酶活性[12]、促凋亡或抗凋亡的作用[13],在延长生物体的寿命[14]、抗缺血再灌注损伤[15]、肿瘤[13,16]和神经系统疾病变等很多方面发挥着重要作用[17]。

糖尿病心肌病的发病机制与诊断治疗

【关键词】糖尿病心肌病;发病机制;诊断;治疗 近年来,糖尿病发病率迅速上升,调查显示,至2005年全球糖尿病患者高达3亿。最新研究显示,中国糖尿病患者高达9240万,而糖尿病前期患者高达1亿,防控形势十分严峻[1]。1974年Hamby等首次提出糖尿病心肌病(Diabetic cardiomyopathy,DCM)的概念:由糖尿病引起的心脏微血管病变、肌代谢紊乱和心肌纤维化等所致的心肌广泛结构异常,最终引起左心室肥厚、舒张期和(或)收缩期功能障碍的一种疾病状态。迄今的证据表明,部分糖尿病患者出现的心力衰竭由DCM所致[2]。本文就糖尿病心肌病发病机制及诊疗进展综述如下。 1糖尿病心肌病的发病机制 1心肌能量代谢异常糖尿病心肌能量代谢异常的始动因素是高血糖,糖尿病心肌在糖酵解和糖氧化两个环节存在明显的缺陷,从而导致心肌代谢的底物发生变化。糖尿病时胰岛素抵抗或不足,心肌细胞由于:(1) 葡萄糖转运体(GLUT4)数量减少;(2)糖磷酸化速度减慢;(3) 丙酮酸氧化减少等原因导致心肌组织中葡萄糖有氧氧化和无氧酵解过程发生障碍,进入心肌分解产能的葡萄糖流量减少,心肌细胞糖代谢低下,导致心脏功能障碍[3]。Iribarren等[4]研究证明,心脏舒张功能受损程度与糖化血红蛋白有关,主要机制是晚期糖化终末产物与胶原等大分子物质结合聚集,刺激成纤维细胞生长因子释放,增加心肌细胞炎性反应。 1脂代谢异常高脂血症是糖尿病的显著特征之一,血脂水平已成为DCM早期心功能改变的一个独立预测因素,游离脂肪酸代谢障碍促进DCM 的形成。在糖尿病时,脂肪酸摄取和代谢增强,并且脂肪酸的摄取超过了氧化的速度,因此导致了脂类在心肌内堆积,细胞发生“脂中毒”现象[5],引起心功能异常和心肌肥厚,纠正脂代谢紊乱可改善心功能。胰岛素可抑制脂肪细胞的分解及脂肪酸的产生。糖尿病患者胰岛素分泌减少和胰岛素抵抗导致对脂肪细胞抑制减弱,使脂滴颗粒在心肌中聚积增多,对脂质氧化供能依赖明显增加,尤其是三酰甘油和游离脂肪酸增加。 1细胞内的钙调节异常及膜电位异常大量研究表明,心肌细胞内钙超载是心肌功能受损的直接原因。心肌细胞内的钙离子是调节心肌收缩的重要离子,糖尿病心肌毒性物质(长链的酰基肉毒碱、自由基和异常的膜脂内容物)的聚集会引起心肌调节蛋白和收缩蛋白调节异常,同时心肌亚细胞水平重构和钙通道异常,导致心肌收缩功能障碍发生[6]。Basu等(2009)发现1型糖尿病模型Akita(In2WT/C96Y)小鼠早期出现持久性舒张功能障碍,与心肌肌浆网Ca2+ SERCA2a的严重减少和心肌脂毒性有关。心肌纤维膜的主要成分是磷脂和胆固醇,糖尿病心肌病时胆固醇与磷脂中的溶血磷脂胆碱都升高,使钙内流增加,心肌细胞内钙超载,导致心脏收缩舒张功能减退。Na+-Ca2+交换的能量来源于Na+-K+泵,反映Na+-K+泵活性的是Na+-K+ATP酶。有研究测定了糖尿病心肌病大鼠心肌纤维膜的Na+依赖的Ca2+的摄取活性,4周后发现Na+-Ca2+交换的受损限制心肌细胞排钙,导致细胞内的钙蓄积[7]。另外糖尿病心肌病由于糖代谢异常,可导致动作电位时程延长,外向钾电流降低,其变化在心外膜较心内膜明显[8]。 1肾素-血管紧张素-醛固酮系统(RAAS)的激活心脏亦是一个内分泌器官。糖尿病心肌病时心肌血管紧张素早期处于激活状态,RASS系统激活,心肌局部ATⅡ增高,通过自分泌和旁分泌作用于心肌,使神经末梢释放去甲肾上腺素与血管内皮细胞产生内皮素增多,从而诱导生长刺激原癌基因表达。在这些因素的作用下,血管收缩,血管平滑肌增生,胶原合成,最终导致糖尿病心肌病。糖尿病心肌病RASS系统激活后,血管紧张素II和醛固酮表达增加,结果心肌细胞肥大,凋亡增加和心肌纤维化增加[9],使心室壁的僵硬度增加,心室顺应性降低,导致心室收缩及舒张功能不全。 1胰岛素抵抗胰岛素抵抗是指机体组织的靶细胞对胰岛素样作用的敏感性和(或)反应性降低的一种病理生理反应,广泛存在于高血压,冠心病,2型糖尿病中。胰岛素抵抗的结

糖尿病心肌病药物治疗的研究进展。

糖尿病心血管自主神经病变的研究进展 引言 糖尿病心血管自主神经病变( Cardiovascular autonomic neuropathy, CAN )是糖尿病微血管病变和代谢异常引起的全身神经病变的一部分,是2型糖尿病较常见的慢性并发症,2.5%~50.0%的糖尿病患者伴有CAN[1]。糖尿病心血管自主神经病变一旦发生将增加糖尿病患者心脏意外的风险。有文献报道,若糖尿病并发CAN,5年死亡率高达53%,而自主神经功能正常的糖尿病患者死亡率仅为15%[2],但本病起病较隐匿,早期不易为患者和医生所重视,明显的临床症状可出现在病程较长的患者,临床表现多样,其引起的无痛性心肌梗死可致严重心律失常心源性猝死而威胁生命,早期诊治可延缓病情进展,晚期CAN呈不可逆改变。 本文就糖尿病心血管自主神经病变的研究进展综述如下。 1. 发病机制 糖尿病心血管自主神经病变的发病机制有多种学说,目前尚未完全阐明,可能是多因素共同作用的结果。 1.1生理学机制: 正常心脏自主神经作用有一定均衡性,对整个心脏所产生的效应并非是交感和副交感神经二者的总和,而是通过各种反射途径相互影响相互制约,以达到动态平衡。它主要表现为心率为适应人体需要而呈持续波动。副交感神经对心率的影响是通过迷走神经释放乙酰胆碱来实现的,而胆碱能受体对这一过程的反映是增加了细胞膜K十浓度,阻滞激活起搏点起搏电流的超极化;交感神经影响心率是靠释放肾上腺素和去甲肾上腺素介导的,β肾上腺素受体激活环磷酸腺苷(cAMP)介导的细胞膜蛋白质磷酸化、L-钙通道电流和起搏电流的增加,最终结果是使本来缓慢的心脏舒张期去极化加速。 在静息条件下迷走神经张力占优势,心动周期变异很大程度上独立依赖迷走神经的调控[3],迷走神经和交感神经活动不断互相影响。窦房结具有丰富的乙酞胆碱脂酶,能够快速水解乙酰胆碱,所以任何迷走神经冲动对窦房结的影响只是暂时的。如果副交感神经作用超过交感神经,可能是通过以下两个独立

热休克蛋白与免疫应答

收稿日期:1999-10-20;修订日期:2000-12-30基金项目: 国家自然科学研究基金资助(39770824) 作者简介:范云霞(1964-),女(汉族),河南平顶山市,中国协和医科大学生物化学硕士研究生审校者:中国协和医科大学肿瘤研究所 黄常志 026 热休克蛋白与免疫应答 范云霞 (中国协和医科大学肿瘤研究所,北京 100021)) 摘要:近年研究发现,热休克蛋白参与免疫应答过程,在抗原受体成熟、抗原加工、呈递等多方面起作用,并且这种作用具有潜在的临床应用前景,本文综述这一领域的研究现状。 关键词:热休克蛋白;免疫应答;抗原受体;抗原加工呈递 文章编号:1001-103X(2001)02-0062-03 中图分类-号:R392 11 文献标识码:A 热休克蛋白(Heat Shock Protein,HSP)是一组具有重要生理功能,高度保守的蛋白质分子家族。生理、病理及环境因素等都可诱导热休克蛋白产生,故又称为应激蛋白(Stress Protein)。根据分子量大小和同源程度可分为HSP110、HSP90、HSP70、HSP60、小分子HSP 及泛素等几个家族。热休克蛋白的生物学功能广泛,不仅表现在应激条件下维持细胞必需的蛋白质空间构象,保护细胞生命活动,以确保细胞生存,而且在蛋白质折叠、跨膜运输、转位、细胞骨架及核骨架稳定等基本功能方面发挥重要作用,调节这些蛋白的活性和功能。而自身并不参与大分子蛋白组成,故称为 分子伴侣 。本文主要综述HSP70、HSP90、泛素等在抗原受体装配、抗原加工与呈递等方面的作用。 1 HSP70、HSP90、泛素组成和结构 HSP70家族成员广泛存在细胞的各个亚细胞结构、胞浆及胞核中,如:组成性表达HSC70(Heat Shock Cognate Protein,HSC70),热诱导表达HSP70,定位于内体和质膜PBP72/74(Peptide Binding Protein,PBP),线粒体基质中GRP75(Glucose Regulated Protein,GRP),内质网腔丰富存在BiP(Immunoglobulin hea vy chain binding Protein,BiP)。HSP 家族N 端结构域高度保守,具有ATP 酶活性,类似肌动蛋白ATP 酶结构域。HSP70C 端结构域是多肽和蛋白结合的部位,同源性差异大,其C 端空间结构类似于MHC(Major Histocompatibillity Comple x ,MHC)结合抗原肽的结构域。HSP70家族具有翻译后磷酸化修饰,大多在Ser/Thr 位点,个别在Tyr 位点(GRP75),结合ATP 后 空间构象改变促使其与结合蛋白解离,HSP70/ADP 对底物具有更高亲和力,有助于HSP70/蛋白复合体稳定 1,2 。 HSP90家族常见有HSP90、gp96(GRP94)等。gp96存在于内质网腔,gp96N 端具有跨膜序列,故可在细胞膜上表达,其C 端有内质网腔定位序列(KDEL)。HSP90存在于胞浆,其N 端结构域是结合底物蛋白结构域,类似蛋白酶结合底物口袋,C 端为寡聚化结构域,HSP90含有两个高极性氨基酸区,这些极性氨基酸残基可能位于蛋白表面,参与其它蛋白的相互作用 3,4,20 。 泛素(Ubiquitin,Ub)广泛分布在胞浆及胞核中小分子蛋白,富含半胱氨酸和赖氨酸,其空间结构中有一疏水性内核,具有锌指结构,可能有结合DNA 功能,泛素通过其羧基端的甘氨酸与异常蛋白和短寿蛋白的赖氨酸残基的侧链氨基以异肽键方式共价结合,介导蛋白的降解 5 。 2 热休克蛋白与抗原受体的相互作用 免疫应答过程中,抗原受体包括免疫球蛋白I g,膜表面Ig,MHC 类分子,MHC 类分子,TCR/CD3复合受体。细胞表面有功能抗原受体产生是免疫应 答的物质基础,热休克蛋白参与抗原受体肽链的折叠促进正确装配,阻止无功能中间体聚集,促进错误折叠的抗原受体的降解,保证有功能抗原受体生成。2 1 Ig I g 单体由轻链(Light chain,L)及重链(Heavy chain,H)组成四聚体分子,BiP 与L 链结合部位为V L ,与H 链结合部位主要在C H 1功能区,促进新生轻

卡托普利对性2型糖尿病心肌病大鼠模型心脏保护作用研究

卡托普利对实验性2型糖尿病心肌病大鼠模型心脏保护作用研究 董世芬1,洪缨1,靳洪涛2,孙建宁1 * (1. 北京中医药大学中药学院,北京100102;2. 中国医学科学院北京协和医学院药物研究 所新药安全评价研究中心,北京100050) 【摘要】目的研究卡托普利对实验性2型糖尿病心肌病(T2DC)模型动物心脏保护作用和可能机制。方法以高糖脂饲料负荷30 mg/kg剂量链脲佐菌素一次性腹腔注射建立T2DC大鼠模型,观察卡托普利45 mg/kg灌胃给药6周对模型动物血糖和血脂水平,心脏功能和结构变化,心肌脂肪酸含量以及心肌组织过氧化物增殖体激活受体α(PPAR α)和葡萄糖转运体4(GLUT4)基因表达等指标的影响。结果与T2DC大鼠模型比较,卡托普利给药后,左心室收缩压、左心室最大收缩速率、左心室最大舒张速率的绝对值和心输出量分别显著增加15%、77%、52%和54%(P <0.05或P <0.01);室间隔厚度降低40%(P <0.001);血浆糖化血红蛋白和心肌组织游离脂肪酸含量分别降低31%和24%(P <0.01,P <0.05);心肌组织PPAR α基因表达显著降低(P <0.05),GLUT4基因表达显著增加(P <0.05)。结论卡托普利可以显著改善T2DC模型动物心脏功能、抑制心室重构,其作用机理可能同调节与能量代谢相关基因表达、减轻心脏内脂肪积聚有关。 【关键词】2型糖尿病心肌病;卡托普利;心脏功能;心脏结构;能量代谢 【中图分类号】R-332 Protective effects of captopril on cardiac function and structure in experimental type 2 diabetic cardiomyopathy rat model DONG Shi-fen1, HONG Ying1, JIN Hong-tao2, SUN Jian-ning1* (1. School of Chinese Materia Medica, Beijing University of Chinese Medicine,Beijing 100102, China; 2. Department of Evaluation of Drug Safety, Institute of Materia Medica, Chinese Academy of Medical Sciences & Peking Union Medical College, Beijing 100050, China) 【Abstract】Objective To study effects of captopril on cardiac function and structure in the experimental type 2 diabetic cardiomyopathy (T2DC) rat model. Methods The experimental type 2 DC model rats were induced by feeding with high sucrose-fat diet and intraperitoneal (i.p.) injection with 30 mg/kg of streptozotocin. The model rats were intragastric given with captopril at the dose of 45 mg/kg for six months totally. At the thirteenth week, the parameters of cardiac output (CO), left ventricular systolic pressure (LVSP), left ventricular end diastolic pressure (LVEDP), the maximum rate of myocardial contraction (+d p/d t max) and the maximum rate of myocardial diastole (-d p/d t max) were detected using MP150 polygraph physiological signal recorder to evaluate cardiac function. The thickness of interventricular septal (IST) and left [基金项目] 国家自然科学基金资助项目(编号:30840103),北京中医药大学青年教师专项计划(编号:2012-QNJSZX006),中药防治重大疾病的药理学研究,北京市中药基础与新药研究重点实验室。 [作者简介]董世芬(1983-),女,博士,讲师,研究方向:中药防治心脑血管疾病研究,tedong4444@https://www.wendangku.net/doc/832823565.html,。 *[通讯作者]孙建宁(1952-),女,教授,博士生导师,研究方向:中药防治重大疾病创新药物研究,jn_sun@https://www.wendangku.net/doc/832823565.html,。

相关文档