2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語(yǔ)一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、論文Ⅰ短期冷刺激對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化小鼠模型機(jī)體代謝和血管病變的影響
   動(dòng)脈粥樣硬化(AS)相關(guān)的心血管疾病嚴(yán)重危害人類健康,已成為全球范圍的首要致死原因。盡管在AS預(yù)防和治療方面取得很大進(jìn)展,但仍有許多重大的科學(xué)問(wèn)題亟待解決。早在1938年,Bean WB.等報(bào)告冷環(huán)境與心肌梗死發(fā)生率增加具有相關(guān)性研究。經(jīng)過(guò)了幾個(gè)世紀(jì)的研究,越來(lái)越多的流行病學(xué)證據(jù)提示,心血管病事件的發(fā)生與寒冷的季節(jié)或冷環(huán)境有著密切的相關(guān)聯(lián)系。研究表明,氣溫與心

2、肌梗死和中風(fēng)的發(fā)生率有明顯的負(fù)相關(guān)性。最近一項(xiàng)臨床研究表明,冬季平均氣溫每降低1℃,心肌梗死的發(fā)生率將增加2.2%,再次證明冷環(huán)境可增加心血管病事件.然而,冷刺激或低溫誘發(fā)心血管病事件的具體機(jī)制一直未明。長(zhǎng)期以來(lái),寒冷所致的血壓升高和血管痙攣被認(rèn)為是導(dǎo)致心血管事件的原因,但這些生理反應(yīng)均為一過(guò)性,既不能解釋溫度與事件之間的定量關(guān)系,也不能解釋寒冷環(huán)境下無(wú)血壓升高的血管痙攣發(fā)生的心血管事件的發(fā)生。
   近年研究發(fā)現(xiàn),低密度脂蛋白

3、膽固醇水平作為心血管疾病重要的危險(xiǎn)因素,與冬季心血管病事件發(fā)生率增加這一季節(jié)性變化相一致。在2013年美國(guó)心臟病學(xué)會(huì)ACC第62屆年度科學(xué)會(huì)議上,巴西坎皮納斯州立大學(xué)醫(yī)學(xué)博士Filipe AzevedoMoura等人報(bào)道了一項(xiàng)令人矚目的大樣本人群研究。他們?cè)?008-2010年間收集了22.7萬(wàn)名坎皮納斯居民的血液樣本,發(fā)現(xiàn)與夏季相比,受試者LDL-C>130mg/dl的發(fā)生率在冬季平均增加8%;與冬季相比,夏季HDL-C<40mg/d

4、l的發(fā)生率則會(huì)增加大約9%,TG>150mg/dl的發(fā)生率約增加5%。證明,氣溫和人血脂水平之間具有明顯相關(guān)性,為深入研究冬季致心血管事件增高的機(jī)制提供新的思路。
   近年研究發(fā)現(xiàn),脂肪的代謝與溫度存在密切關(guān)系,寒冷環(huán)境中,脂肪組織的代謝發(fā)生變化。脂肪組織是人體重要的代謝器官,主要由兩種功能不同的脂肪組織組成:白色脂肪組織和棕色脂肪組織。WAT是能量?jī)?chǔ)存、調(diào)節(jié)機(jī)體代謝和分泌胰島素抵抗激素和細(xì)胞因子的主要部位;BAT的生理性作用

5、是產(chǎn)熱維持機(jī)體的溫度,主要負(fù)責(zé)分解白色脂肪,轉(zhuǎn)化為二氧化碳、水和熱量,是基礎(chǔ)性和誘導(dǎo)性能量輸出的主要部位。寒冷環(huán)境下激活的脂肪代謝產(chǎn)熱就是由棕色脂肪來(lái)完成。
   在嚙齒類動(dòng)物中,冷刺激可有效地活化棕色脂肪組織,也可有效地促進(jìn)白色脂肪組織向具有高代謝率的棕色脂肪樣組織(BAT-like tissue, BRITE)轉(zhuǎn)型。近期幾項(xiàng)研究表明,成年人體內(nèi)有大量的BAT,而且冷刺激可促進(jìn)BAT的活化?;谝陨衔墨I(xiàn)和研究,我們提出了以下假

6、說(shuō):1.冷刺激可顯著活化apoE-/-小鼠棕色脂肪組織,影響脂肪組織脂降解速率,改變小鼠的血脂水平和能量代謝;2冷刺激可促進(jìn)apoE-/-小鼠WAT轉(zhuǎn)變?yōu)锽RITE,影響脂肪組織脂降解速率,改變小鼠的血脂水平和能量代謝;3.冷刺激可影響B(tài)AT的活化和WAT/BRITE的轉(zhuǎn)換,改變血脂水平,從而影響apoE-/-小鼠AS的進(jìn)程。
   為了驗(yàn)證以上假說(shuō),我們利用冷刺激模型(4℃)進(jìn)行研究和并選用等熱區(qū)內(nèi)環(huán)境(30℃)作為對(duì)照,選取

7、AS的經(jīng)典動(dòng)物模型apoE-/-小鼠以及同樣基因背景的C57野生型小鼠作為對(duì)照,并著重研究雄性小鼠的以下幾個(gè)脂肪組織儲(chǔ)點(diǎn):皮下白色脂肪組織(sWAT)、附睪白色脂肪組織(eWAT)和肩胛間區(qū)棕色脂肪組織(iBAT)。將8周齡apoE-/-雄性小鼠隨機(jī)分為30℃組和4℃組,觀察冷刺激后,BAT的活化以及WAT向BRITE的轉(zhuǎn)化對(duì)小鼠AS進(jìn)展和斑塊穩(wěn)定性的影響。
   目的:
   1.研究冷刺激是否能有效活化BAT2.研究

8、冷刺激是否能促進(jìn)WAT向BRITE轉(zhuǎn)化3.研究冷刺激是否促進(jìn)AS的進(jìn)程方法:
   1.實(shí)驗(yàn)動(dòng)物:8周齡雄性C57BL/6小鼠和apoE-/-小鼠購(gòu)自北京維通利華公司,所有動(dòng)物在取材時(shí),均使用0.8%戊巴比妥鈉腹腔注射麻醉后脫臼處死。所有動(dòng)物實(shí)驗(yàn)均符合山東大學(xué)齊魯醫(yī)院倫理委員會(huì)對(duì)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的要求和規(guī)定。
   2.冷刺激模型構(gòu)建:apoE-/-和C57BL/6野生型小鼠,隨機(jī)分組,先將冷刺激組小鼠放入18℃中冷適應(yīng)一周后,

9、再轉(zhuǎn)移至4℃中飼養(yǎng);將30℃組小鼠直接放置在30℃中飼養(yǎng)。
   3.代謝率檢測(cè):在冷刺激結(jié)束時(shí),將小鼠麻醉后置于小動(dòng)物呼吸代謝測(cè)量?jī)x的呼吸室中,連續(xù)記錄30min的O2消耗量,CO2呼出量以及溫度,濕度和壓力,作為小鼠的基礎(chǔ)代謝率。皮下注射NE,繼續(xù)連續(xù)記錄90min的呼吸代謝參數(shù),作為小鼠活體狀態(tài)下BAT活性的檢測(cè)指標(biāo)。
   4.脂降解速率檢測(cè):冷刺激結(jié)束后,將apoE-/-小鼠麻醉,分離eWAT組織,一部分組織用

10、于制備組織勻漿,檢測(cè)脂肪組織中cAMP水平;另一部分脂肪組織,消化分離脂肪細(xì)胞,檢測(cè)細(xì)胞脂降解產(chǎn)物甘油的水平。
   5.組織樣本采集:各組小鼠禁食過(guò)夜,麻醉后從心尖抽取血液。處死小鼠后,分別收集各儲(chǔ)點(diǎn)的脂肪組織,心臟血管組織。用于檢測(cè)基因mRNA水平等的分子生物學(xué)研究的樣本,分離組織后迅速置于液氮中保存?zhèn)溆?。用于組化研究的組織則置于4%甲醛中固定過(guò)夜后,用1 XPBS洗滌,一部分組織用于石蠟包埋,一部分用于制備冰凍切片。

11、>   6.血脂水平檢測(cè):小鼠麻醉后,留取血液分離血漿,并檢測(cè)血漿中TC、TG、LDL-C、HDL-C、FFA和皮質(zhì)醇水平。
   7.組織學(xué)染色以及免疫組織化學(xué)染色:脂肪組織和血管組織均進(jìn)行HE染色。對(duì)血管組織還進(jìn)行天狼猩紅染色來(lái)評(píng)估膠原含量,進(jìn)行油紅O染色反映斑塊內(nèi)脂質(zhì)含量。并對(duì)各組織切片進(jìn)行相應(yīng)的免疫組織化學(xué)染色,檢測(cè)各指標(biāo)的蛋白表達(dá)情況。
   8.統(tǒng)計(jì)學(xué)分析定量數(shù)據(jù)均以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)誤表示,應(yīng)用雙側(cè)t檢驗(yàn)。設(shè)P<

12、0.05為有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
   結(jié)果:
   1.冷刺激活化BAT并誘導(dǎo)BRITEsWAT和eWAT的組織學(xué)分析顯示冷刺激組小鼠的脂肪細(xì)胞形態(tài)更小,sWAT和eWAT總體積也小。HE染色顯示,4℃組小鼠的sWAT和eWAT具有更致密和豐富的細(xì)胞器。免疫組織化學(xué)染色顯示4℃組sWAT和eWAT中UCP1高表達(dá),而在30℃組幾乎檢測(cè)不到。這些證據(jù)提示,冷刺激可促進(jìn)apoE-/-小鼠的WAT向BRITE轉(zhuǎn)化。冷刺激顯著增加iB

13、AT中的UCP1的表達(dá),顯著增加apoE-/-小鼠NST能力,證實(shí)冷刺激可迅速活化小鼠BAT。免疫組化染色和脂肪組織整體包埋染色均顯示冷刺激可顯著增加4℃組的WAT和BAT中的微血管密度。
   2.冷刺激促進(jìn)脂降解和代謝冷刺激顯著減輕的apoE-/-和野生型小鼠的體重和體重指數(shù),證實(shí)冷刺激增加了機(jī)體的代謝率,使小鼠呈現(xiàn)苗條的形態(tài)。冷刺激顯著增加apoE-/-小鼠的代謝率。血漿甘油三酯水平顯著降低,而總膽固醇和低密度脂蛋白膽固醇

14、水平以及甘油水平顯著增加,游離脂肪酸的水平基本無(wú)差別。
   3.脂降解相關(guān)的基因表達(dá)增加為了研究代謝相關(guān)基因的表達(dá)水平變化,我們選取有顯著B(niǎo)RITE改變的inWAT,進(jìn)行全基因組芯片分析?;虼睾椭饕煞址治霰砻骰虮磉_(dá)模式具有極高的可重復(fù)性。4℃組inWAT的許多脂降解相關(guān)基因(UCP1,Cidea,Pdk4,Acadv1,Cox8b,Cox7a1,Thea,F(xiàn)abp3,Acaa2,S(l)c25a20,E(l)ov(l)3

15、等)的表達(dá)水平顯著增加。而且,其中許多高表達(dá)的脂降解相關(guān)的基因(HSL,F(xiàn)AS,GK)都是脂質(zhì)氧化分解相關(guān)的重要的酶。實(shí)時(shí)定量PCR進(jìn)一步證實(shí)了這些基因的高mRNA水平。
   與30℃組相比,冷刺激組eWAT的cAMP水平顯著增加。另外,將30℃和4℃小鼠eWAT分離的脂肪細(xì)胞,加入或不加ISO進(jìn)行培養(yǎng),4℃組小鼠的脂肪細(xì)胞在ISO作用下,迅速增加了脂降解產(chǎn)物甘油的釋放速率,證實(shí)4℃組小鼠的脂肪細(xì)胞具有更高的脂降解速率。

16、>   4.冷刺激促進(jìn)apoE-/-小鼠斑塊的生長(zhǎng)大體油紅O染色顯示冷刺激組小鼠的主動(dòng)脈弓,胸主動(dòng)脈,腹主動(dòng)脈和髂總動(dòng)脈均有更廣泛的斑塊。橫截面切片分析也證實(shí),冷刺激組小鼠主動(dòng)脈根部的斑塊顯著高于30℃對(duì)照組。油紅O染色也進(jìn)一步證實(shí)冷刺激顯著促進(jìn)AS斑塊的增長(zhǎng)。
   結(jié)論:
   1.冷刺激可顯著活化apoE-/-小鼠BAT,引起WAT向BRITE的轉(zhuǎn)化。
   2.冷刺激引起的脂肪組織變化,可顯著促進(jìn)脂降解

17、速率,增加血漿LDL-C水平。
   3.冷刺激可顯著加重apoE-/-小鼠AS的病變。
   論文Ⅱ長(zhǎng)期冷刺激對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化小鼠模型機(jī)體代謝與斑塊穩(wěn)定性的響應(yīng)和機(jī)制研究
   根據(jù)WHO最新發(fā)布的衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)公告,由AS所導(dǎo)致的急性心肌梗死、心絞痛、心臟性猝死、缺血性腦卒中、心力衰竭等心血管疾病已成為全世界第一位死因,年死亡人數(shù)近2000萬(wàn),占各種疾病死因的22%。據(jù)預(yù)測(cè),至2030年,心血管疾病仍將是全球的首位死

18、因,占全因死亡率的26%。我國(guó)平均每11.6秒即有1人死于心血管疾病,心血管疾病已成為中國(guó)的第一位殺手,這一死亡速度是美國(guó)的3倍。因此,解決重大問(wèn)題深入研究AS的發(fā)生機(jī)制治療靶點(diǎn)已成為急需。AS的主要危害在于AS所導(dǎo)致的急性心血管事件。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為,急性心血管事件的發(fā)生是由于AS斑塊逐漸增大突入管腔,造成管腔狹窄和組織缺血。然而近年研究發(fā)現(xiàn),斑塊破裂和糜爛所誘發(fā)的血栓形成是急性心血管事件發(fā)生的主要機(jī)制,因而這類斑塊被稱為不穩(wěn)定斑塊。穩(wěn)定

19、型心絞痛的AS斑塊是:有較厚的纖維帽、內(nèi)含大量的細(xì)胞外基質(zhì)、較少的脂質(zhì)和巨噬細(xì)胞等炎性細(xì)胞,屬于較穩(wěn)定的斑塊。
   血管壁中膽固醇的沉積貫穿AS的發(fā)生和發(fā)展過(guò)程,在AS斑塊的破裂中也充當(dāng)了重要角色,LDL-C可促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞凋亡,激活基質(zhì)金屬蛋白酶,削弱纖維帽,進(jìn)一步促進(jìn)炎癥反應(yīng),最終引發(fā)斑塊破裂和血栓形成。AS的發(fā)生和發(fā)展是一個(gè)慢性炎癥的過(guò)程。AS斑塊中的慢性炎癥轉(zhuǎn)變?yōu)榧毙匝装Y是斑塊發(fā)生破裂的關(guān)鍵因素。大量研究證實(shí)

20、,斑塊內(nèi)出血顯著加劇AS斑塊不穩(wěn)定性,斑塊內(nèi)出血主要來(lái)源于斑塊內(nèi)不成熟的新生滋養(yǎng)血管。
   為了排除冷刺激對(duì)AS的影響僅存在于apoE-/-小鼠這一特殊模型,我們選擇了另一經(jīng)典AS小鼠模型LDLR-/-小鼠,進(jìn)一步研究冷刺激對(duì)AS的影響和作用機(jī)制。結(jié)合以上文獻(xiàn)和前期研究,我們提出如下假說(shuō):1.冷刺激能夠明顯加劇BAT活化和促進(jìn)WAT/BRITE轉(zhuǎn)化,增加脂肪組織的脂降解速率和肝臟膽固醇合成速率,影響血脂的代謝平衡,促進(jìn)AS的進(jìn)

21、展和AS斑塊的易損性;2.冷刺激顯著增加apoE-/-小鼠外周循環(huán)和斑塊局部的炎癥反應(yīng),促進(jìn)斑塊內(nèi)血管新生,從而顯著增加AS斑塊的不穩(wěn)定性;3.冷刺激顯著促進(jìn)了LDLR-/-小鼠的AS進(jìn)程并加重了斑塊易損性?;谝陨霞僬f(shuō),我們選取apoE-/-小鼠和LDLR-/-小鼠,進(jìn)一步探討了冷刺激對(duì)AS病變的影響及其具體機(jī)制。
   方法:
   1.實(shí)驗(yàn)動(dòng)物:8周齡雄性apoE-/-小鼠購(gòu)自北京維通利華公司,8周齡雄性LDLR-

22、/-小鼠購(gòu)自南京動(dòng)物模型研究所,所有動(dòng)物在取材時(shí),均使用0.8%戊巴比妥鈉腹腔注射麻醉后脫臼處死。所有動(dòng)物實(shí)驗(yàn)均符合山東大學(xué)齊魯醫(yī)院倫理委員會(huì)對(duì)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的要求和規(guī)定。
   2.冷刺激模型構(gòu)建:apoE-/-和LDLR-/-小鼠,隨機(jī)分組,將冷刺激組小鼠先放入18℃中適應(yīng)一周后,轉(zhuǎn)移至4℃中飼養(yǎng);而30℃組小鼠則直接放置在30℃中飼養(yǎng)。
   3.代謝率檢測(cè):在冷刺激結(jié)束前,將小鼠麻醉后置于小動(dòng)物呼吸代謝測(cè)量?jī)x的呼吸室中

23、,連續(xù)記錄30min的O2消耗量,CO2呼出量以及溫度,濕度和壓力,作為小鼠的基礎(chǔ)代謝率。皮下注射NE,繼續(xù)連續(xù)記錄90min的呼吸代謝參數(shù),作為小鼠活體狀態(tài)下BAT活性的檢測(cè)指標(biāo)。
   4.脂降解速率檢測(cè):冷刺激結(jié)束后,將apoE-/-小鼠麻醉,分離eWAT組織,一部分組織用于制備組織勻漿,檢測(cè)脂肪組織中cAMP水平;另一部分脂肪組織,消化分離脂肪細(xì)胞,檢測(cè)細(xì)胞脂降解產(chǎn)物甘油的水平。
   5.組織樣本采集:各組小鼠

24、禁食過(guò)夜,麻醉后從心尖抽取血液。處死小鼠后,分別收集各儲(chǔ)點(diǎn)的脂肪組織,心臟血管組織。用于檢測(cè)基因mRNA水平等的分子生物學(xué)研究的樣本,分離組織后迅速置于液氮中保存?zhèn)溆?。用于組化研究的組織則置于4%甲醛中固定過(guò)夜后,用1(X) PBS洗滌,一部分組織用石蠟包埋,一部分用于制備冰凍切片。
   6.FPLC檢測(cè):快速蛋白液相質(zhì)譜分析法被用于詳細(xì)分析血漿中膽固醇和TG的具體脂蛋白成分。吸取100ul血漿樣本,使用Superose6 H

25、R10/30分離柱,用無(wú)菌(1)xPBS(0.02% sodium azide,pH7.4.)進(jìn)行洗脫。以0.5ml/min的速度進(jìn)行洗脫,收集60個(gè)fraction樣本,0.5ml/fraction。使用ELISA檢測(cè)法,檢測(cè)每fraction中膽固醇和TG的含量。其中5-10分升被用于計(jì)算VLDL/IDL,11-19用于分析LDL,而20-30分升被用于分析HDL。
   7.肝臟膽固醇合成速率:在冷刺激八周末,分別隨機(jī)選取

26、6只小鼠,腹腔注射20μCi[3H]標(biāo)記的水。1小時(shí)后,[3H]標(biāo)記的水與小鼠體內(nèi)的水達(dá)到平衡狀態(tài)。麻醉后,留取小鼠的全血,分離獲得血漿。用生理鹽水灌注小鼠循環(huán)系統(tǒng),分離肝臟組織。分別從每只小鼠取約200-300mg左右的肝臟組織,將肝臟組織勻漿后,皂化,分離出洋地黃皂甙可沉淀的甾醇。檢測(cè)每小時(shí)每g組織中,有多少[3H]標(biāo)記的水摻入到洋地黃皂甙可沉淀的甾醇。
   8.組織學(xué)染色以及免疫組織化學(xué)染色:脂肪組織和血管組織均根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)

27、的HE染色步驟進(jìn)行染色。對(duì)血管組織還進(jìn)行天狼猩紅染色來(lái)評(píng)估膠原含量,進(jìn)行油紅O染色反映斑塊內(nèi)脂質(zhì)含量。并對(duì)各組織切片進(jìn)行相應(yīng)的免疫組織化學(xué)染色,檢測(cè)各指標(biāo)的蛋白表達(dá)情況,使用各種一抗,檢測(cè)主動(dòng)脈根部斑塊的脂質(zhì),巨噬細(xì)胞,平滑肌,以及I型膠原含量,計(jì)算斑塊的易損指數(shù)。易損指數(shù)的計(jì)算公式:(脂質(zhì)+巨噬細(xì)胞)/(平滑肌+Ⅰ型膠原)。
   9.統(tǒng)計(jì)學(xué)分析定量數(shù)據(jù)均以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)誤表示,應(yīng)用雙側(cè)t檢驗(yàn)。設(shè)P<0.05為有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

28、>   結(jié)果:
   1.冷刺激活化BAT并誘導(dǎo)BRITEsWAT和eWAT的組織學(xué)分析顯示冷刺激組小鼠的脂肪細(xì)胞形態(tài)更小,sWAT和eWAT總體積也小。HE染色顯示,4℃組小鼠的sWAT和eWAT具有更致密和豐富的細(xì)胞器。免疫組織化學(xué)染色顯示4℃組sWAT和eWAT中UCP1高表達(dá),而在30℃組幾乎檢測(cè)不到。這些證據(jù)提示,冷刺激下apoE-/-小鼠的WAT可轉(zhuǎn)變?yōu)锽RITE。冷刺激也顯著增加了肩胛間區(qū)BAT中的UCP1的表達(dá)

29、。冷刺激也可顯著增加4℃組的WAT和BAT中的微血管密度。
   2.冷刺激促進(jìn)脂降解和代謝冷刺激顯著減輕的apoE-/-和野生型小鼠的體重和體重指數(shù),證實(shí)冷刺激增加了機(jī)體的代謝率,使小鼠呈現(xiàn)苗條的形態(tài)。冷刺激顯著增加apoE-/-小鼠的代謝率。血漿TG水平顯著降低,而TC和LDL-C水平以及甘油水平顯著增加,游離脂肪酸的水平基本無(wú)差別。
   3.脂降解相關(guān)的基因表達(dá)增加為了研究代謝相關(guān)基因的表達(dá)水平變化,我們選取有顯

30、著B(niǎo)RITE改變的inWAT,進(jìn)行全基因組芯片分析?;虼睾椭饕煞址治霰砻骰虮磉_(dá)模式具有極高的可重復(fù)性。4℃組inWAT的許多脂降解相關(guān)基因的表達(dá)水平顯著增加。而且,其中許多高表達(dá)的脂降解相關(guān)的基因都是脂質(zhì)氧化分解相關(guān)的重要的酶。實(shí)時(shí)定量PCR進(jìn)一步證實(shí)了這些基因的高mRNA水平。
   冷刺激組的eWAT與30℃組相比,具有顯著增加的cAMP水平。另外,將30℃和4℃小鼠eWAT分離的脂肪細(xì)胞,加入或不加ISO進(jìn)行培養(yǎng)。4

31、℃組小鼠的脂肪細(xì)胞在ISO作用下,迅速增加了脂降解產(chǎn)物甘油的釋放速率,證實(shí)4℃組小鼠的脂肪細(xì)胞具有更高的脂降解速率。
   4.冷刺激明顯改變血脂成分FPLC檢測(cè)發(fā)現(xiàn),冷刺激組小鼠的血漿膽固醇以VLDL增加為主,IDL和LDL也顯著增加。血漿HDL膽固醇含量則基本與30℃組小鼠無(wú)很大差別。我們利用腹腔注射[3H]-標(biāo)記的水,進(jìn)行檢測(cè)小鼠肝臟膽固醇合成速率,發(fā)現(xiàn)冷刺激下的apoE-/-小鼠具有顯著升高的膽固醇合成速率。我們還發(fā)現(xiàn)肝

32、臟組織中膽固醇合成相關(guān)的幾個(gè)重要基因的mRNA水平也在冷刺激下發(fā)生了顯著增加。其中,HMG-CoA還原酶,SREBPs等多個(gè)膽固醇合成相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子以及其結(jié)合蛋白SCAP等都顯著增加。而血漿TG在冷刺激下顯著降低。
   5.冷刺激促進(jìn)apoE-/-小鼠斑塊的增長(zhǎng)大體油紅O染色顯示,長(zhǎng)期冷刺激組的apoE-/-小鼠主動(dòng)脈根部斑塊與短期冷刺激組相比,斑塊面積顯著增加,而30℃環(huán)境中,長(zhǎng)期和短期相比僅有較小的增長(zhǎng)趨勢(shì)。橫截面組織切片

33、的HE染色顯示,長(zhǎng)期冷刺激組小鼠的斑塊面積顯著增長(zhǎng),而30℃小鼠在經(jīng)過(guò)不同的暴露時(shí)間是,其變化不是很明顯。
   6.冷刺激加劇apoE-/-小鼠斑塊的易損性免疫組織化學(xué)染色顯示,冷刺激8周后,小鼠主動(dòng)脈斑塊的平滑肌和I型膠原含量顯著減少,巨噬細(xì)胞和脂質(zhì)的含量顯著增高,顯著增加apoE-/-小鼠AS斑塊的易損指數(shù)。組織化學(xué)分析還顯示,冷刺激組織小鼠的主動(dòng)脈斑塊有更大的壞死核心和更薄的纖維帽。這兩個(gè)參數(shù)進(jìn)一步證實(shí),冷刺激組的apo

34、E-/-小鼠主動(dòng)脈根部斑塊具有更高的不穩(wěn)定性,更加易于破裂,危險(xiǎn)性更高。
   7.冷刺激促進(jìn)LDLR-/-小鼠斑塊的增長(zhǎng)和易損性與apoE-/-類似,冷刺激8周后,WAT的UCP1表達(dá)顯著增加,向BRITE轉(zhuǎn)變;LDLR-/-小鼠BAT的UCP1表達(dá)量也顯著增加。同時(shí),在匹配飲食量喂養(yǎng)的條件下,冷刺激也能顯著減低LDLR-/-小鼠的體重和體重指數(shù)。表明,脂降解在冷刺激組的LDLR-/-小鼠中也得到了顯著增加。而NST相關(guān)的代謝

35、率檢測(cè)則進(jìn)一步證實(shí)在冷刺激下的LDLR-/-小鼠中具有更高的代謝狀態(tài)。
   冷刺激顯著增加了脂降解相關(guān)的重要的成分cAMP的水平。而同樣地,冷刺激組LDLR-/-小鼠脂肪細(xì)胞的脂降解產(chǎn)物甘油水平也顯著高于30℃對(duì)照組,進(jìn)一步提示,冷刺激使其脂降解速率顯著增加。4℃組小鼠具有較高的血漿TC水平和LDL-C水平。FPLC的進(jìn)一步分析顯示4℃組小鼠具有較高的VLDL-C和LDL-C水平,HDL-C水平則在兩組間無(wú)顯著差異。
 

36、  與apoE-/-小鼠相比,LDLR-/-小鼠的斑塊發(fā)展沒(méi)有那么的迅猛。但組織學(xué)檢測(cè)仍然發(fā)現(xiàn),冷刺激顯著增加LDLR-/-小鼠的斑塊面積,斑塊易損性相關(guān)指標(biāo)包括巨噬細(xì)胞浸潤(rùn),脂質(zhì)沉積都顯著高于30℃LDLR-/-小鼠,平滑肌和Ⅰ型膠原含量則顯著降低。冷刺激下的LDLR-/-小鼠的易損指數(shù)比30℃組高出約8倍多。與apoE-/-小鼠類似,冷刺激組的斑塊也具有更大的壞死核心和薄的纖維帽。綜上所述,冷刺激可顯著促進(jìn)LDLR-/-小鼠的AS

37、斑塊的發(fā)展和易損性,而且這一現(xiàn)象并不只局限于某一特類小鼠中。
   結(jié)論:
   1.冷刺激顯著增加apoE-/-小鼠肝臟的膽固醇合成速率,增加血漿VLDL-C和LDL-C水平。
   2.冷刺激顯著增加apoE-/-小鼠循環(huán)系統(tǒng)和斑塊局部的炎癥反應(yīng),增加AS斑塊內(nèi)新生血管,從而顯著促進(jìn)AS斑塊的不穩(wěn)定性。
   3.冷刺激顯著促進(jìn)LDLR-/-小鼠的AS進(jìn)程,加劇AS斑塊的易損性。
   論文Ⅲ

38、冷刺激影響動(dòng)脈粥樣硬化病變的機(jī)制研究
   大量研究表明,冬季心血管疾病的死亡率顯著增加。但冬季與高發(fā)的心血管疾病尤其是冠心病間相關(guān)性的機(jī)制仍存在爭(zhēng)議,研究者們多認(rèn)為冷環(huán)境和/或呼吸道感染或冬季的間接影響如鏟雪等導(dǎo)致這些疾病的高發(fā)。但冷刺激具體是通過(guò)何種機(jī)制影響心血管疾病進(jìn)程,至今尚無(wú)公認(rèn)觀點(diǎn)。我們?cè)谇捌谘芯恐幸羊?yàn)證,冷刺激可顯著加劇小鼠的AS進(jìn)程,增加斑塊的不穩(wěn)定性,同時(shí)我們還發(fā)現(xiàn),冷刺激也顯著增加了小鼠血漿LDL-C。冷刺激

39、是通過(guò)活化交感神經(jīng)系統(tǒng)-NE-BAT/BRITE-UCP1-脂降解事件鏈而發(fā)揮了以上的影響。為了進(jìn)一步證實(shí)以上作用通路具體環(huán)節(jié),在本研究中我們分別在NE和UCP1這兩個(gè)關(guān)鍵靶點(diǎn)展開(kāi)了相關(guān)研究。
   眾所周知,冷刺激迅速興奮交感神經(jīng)系統(tǒng),釋放大量NE。為了闡明NE的生理作用在多大程度上通過(guò)β3-腎上腺素能受體介導(dǎo)完成,學(xué)者們常對(duì)比研究NE刺激和某些β3-腎上腺素能受體特異性激動(dòng)劑的差異。其中CL-316243為現(xiàn)有的最為特異性β

40、3-腎上腺素能受體激動(dòng)劑。相反地,想要去除β3-腎上腺素能受體的活化作用,常使用β3-腎上腺素能受體拮抗劑(SR59230A)。結(jié)合前期研究我們推測(cè),冷刺激對(duì)apoE-/-小鼠AS的影響是因?yàn)镹E激活β3-腎上腺素能受體,活化BAT并引發(fā)WAT向BRITE的轉(zhuǎn)換,脂降解增加,脂質(zhì)代謝改變,引發(fā)膽固醇合成增加外,高血漿膽固醇水平而促進(jìn)AS的進(jìn)程。
   脂肪因子尤其是脂聯(lián)素與AS的關(guān)系備受關(guān)注。脂聯(lián)素轉(zhuǎn)基因小鼠證實(shí)脂聯(lián)素可改善胰島

41、素抵抗和糖尿病,而脂聯(lián)素敲除小鼠則表現(xiàn)出中度胰島素抵抗以及血糖不耐受,同時(shí)也體現(xiàn)了代謝綜合征的其他的一些特征,包括血脂異常和高血壓。研究證明,低脂聯(lián)素血漿水平與人類胰島素抵抗相關(guān)的許多狀態(tài)密切相關(guān),如血脂異常,心血管疾病以及高血壓。鑒于脂肪組織和脂聯(lián)素以及脂聯(lián)素和AS間的密切關(guān)系,我們推測(cè)冷刺激明顯改變脂肪組織的代謝狀態(tài),可影響血漿脂聯(lián)素水平,外源性注射脂聯(lián)素,亦可反向影響冷刺激條件下脂肪組織的代謝。
   在分泌脂肪因子和調(diào)節(jié)

42、機(jī)體代謝方面,BAT與WAT有著類似的功能。但與WAT不同的是,BAT的生理性作用是產(chǎn)熱維持機(jī)體的溫度。棕色脂肪細(xì)胞通過(guò)其大量的線粒體成分,利用UCP-1解偶聯(lián)細(xì)胞呼吸鏈而產(chǎn)熱起到保溫的作用。據(jù)此,我們提出以下科學(xué)假說(shuō):冷刺激活化的交感神經(jīng)系統(tǒng),釋放的神經(jīng)遞質(zhì)NE,主要作用于β3-腎上腺素能受體,發(fā)揮其對(duì)BAT和WAT/BRITE的作用,從而改變UCP1表達(dá),進(jìn)而影響脂降解速率以及血脂水平和AS進(jìn)程等。
   為了明確β3-腎上

43、腺素能受體在此過(guò)程中發(fā)揮的作用,我們?cè)诒疚闹羞x取了β3-腎上腺素能受體激動(dòng)劑(CL-316243)和β3-腎上腺素能受體拮抗劑(SR59230A),研究了冷刺激對(duì)apoE-/-小鼠棕色脂肪組織和AS病變影響。為了進(jìn)一步探討UCP1是否是冷刺激影響AS發(fā)生和發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié),我們?cè)诒狙芯恐袠?gòu)建apoE-/-UCP1-/-雙基因敲除小鼠。隨機(jī)將8周齡apoE-/-UCP1-/-雄性小鼠分為30℃組和4℃組,探討UCP1敲除后,冷刺激是否仍會(huì)引

44、起脂肪組織的代謝改變,并加劇AS的進(jìn)程和易損性,進(jìn)一步揭示冷刺激影響AS的具體機(jī)制。
   目的:
   1.研究CL316243是否能對(duì)apoE-/-小鼠產(chǎn)生于冷刺激類似的影響。
   2.研究SR59230A是否能阻斷冷刺激對(duì)apoE-/-小鼠AS的影響。
   3.研究冷刺激對(duì)脂聯(lián)素水平影響,以及脂聯(lián)素與UCP1的關(guān)聯(lián)。
   4.研究UCP1在冷刺激加劇AS進(jìn)程中的作用。
   方

45、法:
   1.實(shí)驗(yàn)動(dòng)物:
   8周齡雄性apoE-/-小鼠購(gòu)自北京維通利華公司,將apoE-/-小鼠和UCP1-/-小鼠雜交,構(gòu)建apoE-/-UCP-1-/-小、鼠。所有動(dòng)物在取材時(shí),均使用0.8%戊巴比妥鈉腹腔注射麻醉后脫臼處死。所有動(dòng)物實(shí)驗(yàn)均符合山東大學(xué)齊魯醫(yī)院倫理委員會(huì)對(duì)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的要求和規(guī)定。
   2.實(shí)驗(yàn)動(dòng)物分組:
   8周齡雄性apoE-/-小鼠,高脂喂養(yǎng)四周后隨機(jī)分組:鹽水對(duì)照組和β

46、3-腎上腺素能受體激動(dòng)劑(CL316,243)組,仍放于22℃中正常飲食喂養(yǎng)四周后取材;
   8周齡雄性apoE-/-小鼠,高脂喂養(yǎng)四周后隨機(jī)分組:鹽水對(duì)照組和β3-腎上腺素能受體拮抗劑(SR59230A),同時(shí)改為正常飲食,先放入18℃中適應(yīng)一周后,轉(zhuǎn)移至4℃中飼養(yǎng)三周。
   apoE-/-和AUDK小鼠,隨機(jī)分組,冷刺激組小鼠先放入18℃中適應(yīng)一周后,轉(zhuǎn)移至4℃中飼養(yǎng);而30℃組小鼠則直接放置在30℃中飼養(yǎng)。

47、r>   脂聯(lián)素實(shí)驗(yàn)組的apoE-/-小鼠,隨機(jī)分為30℃對(duì)照組,4℃空白對(duì)照組(4℃-VT)和4℃脂聯(lián)素治療組(4℃-Adipo)。
   3.代謝率檢測(cè):在冷刺激結(jié)束前,將小鼠麻醉后至于小動(dòng)物呼吸代謝測(cè)量?jī)x的呼吸室中,連續(xù)記錄30min的O2消耗量,CO2呼出量以及溫度,濕度和壓力,作為小鼠的基礎(chǔ)代謝率。皮下注射NE,繼續(xù)連續(xù)記錄90min的呼吸代謝參數(shù),作為小鼠活體狀態(tài)下BAT活性的檢測(cè)指標(biāo)。
   4.組織樣本

48、采集:各組小鼠禁食過(guò)夜,麻醉后從心尖抽取血液。處死小鼠后,分別收集各儲(chǔ)點(diǎn)的脂肪組織,心臟血管組織。用于檢測(cè)基因mRNA水平等的分子生物學(xué)研究的樣本,分離組織后迅速置于液氮中保存?zhèn)溆谩S糜诮M化研究的組織則置于4%甲醛中固定過(guò)夜后,用1(X) PBS洗滌,一部分組織用石蠟包埋,一部分用于制備冰凍切片。
   5.組織學(xué)染色以及免疫組織化學(xué)染色:脂肪組織和血管組織均根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的HE染色步驟進(jìn)行染色。對(duì)血管組織還進(jìn)行天狼猩紅染色來(lái)評(píng)估膠原

49、含量,進(jìn)行油紅O染色反映斑塊內(nèi)脂質(zhì)含量。并對(duì)各組織切片進(jìn)行相應(yīng)的免疫組織化學(xué)染色,檢測(cè)各指標(biāo)的蛋白表達(dá)情況,使用各種一抗,檢測(cè)主動(dòng)脈根部斑塊的脂質(zhì),巨噬細(xì)胞,平滑肌,以及I型膠原含量,計(jì)算斑塊的易損指數(shù)。易損指數(shù)的計(jì)算公式:(脂質(zhì)+巨噬細(xì)胞)/(平滑肌+Ⅰ型膠原)。
   6.分子生物學(xué)檢測(cè):將脂肪組織一部分用于提取蛋白組織,進(jìn)行western-blotting檢測(cè)小鼠脂肪組織中UCP1的蛋白表達(dá)水平;另一部分脂肪組織用于提取R

50、NA,進(jìn)行RT-PCR檢測(cè)小鼠脂肪組織中UCP1的mRNA表達(dá)水平。
   7.統(tǒng)計(jì)學(xué)分析定量數(shù)據(jù)均以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)誤表示,應(yīng)用雙側(cè)t檢驗(yàn)。設(shè)P<0.05為有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
   結(jié)果:
   1.β3-腎上腺素能受體激動(dòng)劑(CL316,243)對(duì)apoE-/-小鼠的影響與冷刺激的作用相似,β3-腎上腺素能受體激動(dòng)劑顯著減低了常溫條件下apoE-/-小鼠的體重和體重指數(shù),增加了小鼠的氧耗量即小鼠的NST能力。組織學(xué)病理

51、分析表明,CL316,243顯著減小了脂肪細(xì)胞大小,增加了UCP1的表達(dá)量,增加了脂肪組織的新生血管量,即活化了BAT,并促進(jìn)了WAT向BRITE的轉(zhuǎn)換。RT-PCR檢測(cè)同樣提示,β3-腎上腺素能受體激動(dòng)劑的作用類似于冷刺激的直接影響,CL316243可顯著增加脂肪組織中UCP1等基因的mRNA表達(dá)水平。
   β3-腎上腺素能受體激動(dòng)劑對(duì)apoE-/-的AS進(jìn)程同樣具有類似于冷刺激直接作用的影響,CL316243組小鼠的血漿總

52、膽固醇水平、LDL-C、HDL-C顯著高于鹽水對(duì)照組。大體油紅O染色顯示,CL316243顯著增加了apoE-/-小鼠血管組織的表面斑塊面積,主動(dòng)脈根部橫截面組織切片染色則進(jìn)一步提示,CL316243可顯著促進(jìn)小鼠AS斑塊的進(jìn)展,加劇小鼠斑塊的不穩(wěn)定性。斑塊組織的RT-PCR也提示,CL316243可顯著增加斑塊組織的炎性因子表達(dá)水平。
   2.β3-腎上腺素能受體拮抗劑(SR59230A)對(duì)apoE-/-小鼠的影響將β3-腎

53、上腺素能受體拮抗后,SR59230A并未影響冷刺激下小鼠體重和體重指數(shù)的改變,但其顯著抑制了冷刺激對(duì)小鼠血漿總膽固醇和LDL-C水平的增加作用,但仍高于30℃組。組織病理學(xué)染色則提示,β3-腎上腺素能受體拮抗劑顯著抑制了冷刺激對(duì)apoE-/-小鼠AS斑塊的促進(jìn)作用,且穩(wěn)定了冷刺激中的小鼠斑塊,增加了斑塊的纖維帽厚度,從而抑制了冷刺激對(duì)AS進(jìn)程的惡化作用。
   3.冷刺激對(duì)apoE-/-UCP1-/-(AUDK)小鼠的影響4℃組

54、AUDK小鼠體重和體重指數(shù)與30℃組AUDK小鼠無(wú)明顯的差異;4℃組AUDK小鼠的氧耗量和CO2呼出量與30℃組AUDK小鼠無(wú)明顯的差異;脂肪組織免疫組織化學(xué)染色驗(yàn)證AUDK小鼠中UCP1被完全敲除,iBAT和eWAT中均未見(jiàn)UCP1陽(yáng)性著色;脂肪組織的脂降解速率指標(biāo)cAMP和glycerol水平在AUDK小鼠的兩組間無(wú)明顯的差異。
   4℃組AUDK小鼠血漿總膽固醇水平明顯低于4℃-apoE-/-小鼠,與30℃AUDK小鼠間

55、無(wú)明顯的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異;4℃組AUDK小鼠血漿低密度脂蛋白膽固醇水平則顯著低于4度apoE-/-小鼠,30℃組AUDK小鼠;4℃組AUDK小鼠血漿甘油三酯水平高于4℃組apoE-/-小鼠,而與30℃小鼠間無(wú)明顯的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。
   4℃組AUDK小鼠主動(dòng)脈根部斑塊面積明顯小于4℃組apoE-/-小鼠,略高于30℃組AUDK小鼠;4℃組AUDK小鼠斑塊內(nèi)脂質(zhì)和巨噬細(xì)胞含量明顯低于30℃組AUDK小鼠;4℃組AUDK小鼠斑塊內(nèi)平滑肌含量

56、明顯低于30℃AUDK小鼠;4℃組AUDK小鼠斑塊內(nèi)I型膠原含量明顯高于30℃AUDK小鼠;4℃組AUDK小鼠斑塊的易損指數(shù)與30℃組AUDK小鼠無(wú)明顯差異,卻明顯低于4℃組apoE-/-小鼠。
   4.冷刺激對(duì)apoE-/-小鼠血漿脂聯(lián)素水平的影響冷刺激4周明顯降低了apoE-/-小鼠血漿脂聯(lián)素的水平,具有顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異;冷刺激8周的apoE-/-小鼠血漿脂聯(lián)素水平持續(xù)低于30℃對(duì)照組apoE-/-小鼠,雖然差異不像短期刺

57、激組那么明顯,但仍具有顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異;全程正常喂養(yǎng)條件下,冷刺激組的apoE-/-小鼠血漿脂聯(lián)素水平明顯低于30℃對(duì)照組,具有明顯的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。
   5.脂聯(lián)素治療對(duì)冷刺激條件下apoE-/-小鼠的影響冷刺激條件下,脂聯(lián)素治療組(4℃-Adipo)apoE-/-小鼠的血漿總膽固醇水平明顯低于4℃空白對(duì)照組(4℃-VT),高于30℃組;4℃-Adipo組小鼠血漿LDL-C水平明顯低于4℃-VT組,仍高于30℃。
  

58、冷刺激條件下,脂聯(lián)素治療組apoE-/-小鼠的sWAT、eWAT和iBAT組織的UCP1蛋白表達(dá)水平明顯高于4℃空白對(duì)照組,并具有顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異;冷刺激條件下,脂聯(lián)素治療組apoE-/-小鼠的主動(dòng)脈根部斑塊面積明顯低于4℃空白對(duì)照組,并具有顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異;冷刺激條件下,脂聯(lián)素治療組apoE-/-小鼠的斑塊的易損指數(shù)也明顯低于4℃空白對(duì)照組,具有明顯的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異;冷刺激條件下,脂聯(lián)素治療組apoE-/-小鼠的斑塊壞死核心面積明顯低于4

59、℃-VT組,具有顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異;冷刺激條件下,脂聯(lián)素治療組apoE-/-小鼠的斑塊的纖維帽厚度則明顯高于4℃-VT組,具有明顯的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。
   分子生物學(xué)檢測(cè)結(jié)果表明,冷刺激條件下脂聯(lián)素治療組apoE-/-小鼠的sWAT、eWAT和iBAT組織的UCP1基因mRNA表達(dá)水平明顯低于4℃的空白對(duì)照組,具有明顯的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異;western-blotting檢測(cè)進(jìn)一步證實(shí),冷刺激條件下,脂聯(lián)素治療組apoE-/-小鼠的sWAT、

60、eWAT和iBAT組織的UCP1蛋白表達(dá)水平也明顯低于4℃組的空白對(duì)照組,甚至在sWAT和iBAT中,4℃-Adipo組UCP1蛋白表達(dá)水平明顯低于30℃組小鼠,并具有顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。
   結(jié)論:
   1.β3-腎上腺素能受體激動(dòng)劑CL-316243活化BAT/BRITE,改變apoE-/-血脂水平,影響AS進(jìn)程。
   2.β3-腎上腺素能受體拮抗劑SR59230A阻斷了冷刺激對(duì)apoE-/-小鼠AS進(jìn)程

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