环磷腺苷葡胺联合粒细胞集落刺激因子对舒张性心力衰竭大鼠心功能的影响及其机制探讨

摘要

目的:通过观察环磷腺苷葡胺(MCA)联合粒细胞集落刺激因子(G-CSF)对舒张性心力衰竭（DHF）大鼠心脏功能及cAMP/PKA信号通路、骨髓间充质干细胞(BMSCs)心肌特异性基因mRNA和蛋白表达水平、心肌细胞凋亡相关基因蛋白的表达以及血清标志物脑钠肽(BNP)、糖类抗原CA125(CA125)、超敏C反应蛋白（hs-CRP）、血管紧张素(ANG-2)水平的影响，探讨MCA联合G-CSF对DHF大鼠心功能的影响及其可能机制。
　　方法:取成功建模后的60只SD雄性大鼠分为4组，空白对照组(Control)、舒张性心力衰竭模型组(Model)、环磷腺苷葡胺治疗组(MCA)及环磷腺苷葡胺联合粒细胞集落刺激因子治疗组(MCA+G-CSF)，各组分别给与相应的药物干预。干预15天后，超声心动图与BL-420F生理记录仪测定心脏功能，免疫组化检测各组大鼠心肌细胞形态学变化;采用RT-PCR和Western blot法分别检测骨髓间充质干细胞(BMSCs)心肌特异性基因GATA结合蛋白4（GATA-4）、缝隙连接蛋白43(Cx43)、心肌肌钙蛋白Ⅰ(cTNI)及干细胞受体蛋白c-kit表达水平;心肌细胞抗凋亡基因BcL-2与促凋亡基因Bax的表达水平，ELISA测定细胞内环磷酸腺苷（cAMP）水平和BNP、CA125、hs-CRP、ANG-2水平，流式细胞仪检测BMSCs细胞分化。
　　结果:首先，通过模拟大鼠DHF病理状态，对其血流动力学分析发现单独MCA治疗与MCA联合G-CSF治疗能显著提高DHF大鼠心脏的舒张功能，同时也提高它们的收缩功能;通过超声心动图检测发现MCA和G-CSF主要通过降低DHF大鼠的LVDd和LVM指标来改善心脏功能;通过组织学切片研究发现DHF大鼠心肌组织出现纤维化、坏死、水肿、肌源纤维断裂、排列混乱等，而MCA能够降低心肌细胞水肿，G-CSF能够促进心肌细胞再生，从而恢复心脏功能。
　　其次，通过检测心肌特异表达基因及其蛋白的变化情况，发现DHF大鼠Model组较Control组GATA-4、Cx43基因表达和蛋白量明显升高（P＜0.05），MCA组和MCA联合G-CSF组的GATA-4、Cx43基因和蛋白表达较Model组大鼠又有显著上升(P＜0.05），心肌特异蛋白cTNI与干细胞受体c-kit蛋白的变化趋势与GATA-4、Cx43一致，这从蛋白水平上说明了MCA和G-CSF通过促进心肌特异性基因及蛋白的表达，促进心肌细胞的发育，恢复DHF大鼠的心脏功能。MCA和G-CSF通过提高细胞内cAMP水平来提高心肌细胞的存活率，MCA联合G-CSF在增加细胞内cAMP水平上具有显著作用。
　　第三，DHF大鼠抗凋亡基因BcL-2及其蛋白表达降低，而促进心肌细胞凋亡的Bax基因和蛋白的含量则明显上升(P＜0.05)，说明是由于BcL-2的表达下降与Bax的表达上升导致了心肌细胞出现凋亡、坏死、水肿、肌源纤维断裂、排列混乱和心肌组织纤维化等现象，而MCA能够在mRNA水平和蛋白水平上促进BcL-2的表达，抑制Bax的表达，MCA联合G-CSF对这两个基因及蛋白的表达促进和抑制作用更为显著，从而降低心肌细胞的凋亡，改善心力衰竭大鼠的心脏功能。
　　最后，血清中相关因子BNP、CA125、hs-CRP、ANG-2水平在心力衰竭大鼠血清中含量最高，当使用MCA及MCA联合G-CSF药物干预时BNP、CA125、hs-CRP、ANG-2因子水平下降明显(P＜0.05），其中MCA联合G-CSF使用时下降最为显著(P＜0.05)。对各组BMSCs分化情况分析发现，Control组细胞分化程度最低，Model组、MCA组、MCA+G-CSF组分化程度依次升高，这与上述心肌特异性基因的表达情况相一致。
　　结论:MCA联合G-CSF可明显改善DHF大鼠心脏功能;通过cAMP/PKA途径促进心肌细胞发育早期基因GATA-4、Cx43表达，促使BMSCs向心肌细胞方向分化;能够调控心肌细胞凋亡基因表达，延缓心肌细胞凋亡;明显降低血清BNP、CA125、hs-CRP、ANG-2水平;MCA联合G-CSF治疗DHF大鼠疗效明显优于单独MCA治疗。

目录

声明

摘要

符号说明

1 前言

2 材料和方法

3 结果

4 讨论

5 结论

参考文献

文献综述 舒张性心力衰竭的研究现状

附录

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文

学位论文评阅及答辩情况表