MsrA缺失對(duì)心臟功能的影響及Taurine對(duì)心臟保護(hù)作用的機(jī)理.pdf

1、目的：用蛋氨酸亞砜還原酶(MsrA)基因敲除小鼠(MsrA-/-)作為研究工具來(lái)研究MsrA在小鼠成長(zhǎng)衰老過(guò)程中對(duì)整體心臟以及對(duì)離體心肌細(xì)胞的作用。同時(shí)探討?；撬?Taurine)對(duì)MsrA缺失引起的心功能異常的治療機(jī)制。建立科用高頻超聲儀檢測(cè)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物正常和異常心臟功能指標(biāo)的方法和體系。
　　 方法：利用Vevo770高頻超聲儀檢測(cè)C57BL/6品系1～2月齡野生型(WT)小鼠的心臟結(jié)構(gòu)和功能，監(jiān)測(cè)胎鼠9.5天～出生前的整個(gè)心臟

2、發(fā)育過(guò)程。主要采用高頻心臟超聲測(cè)定、單個(gè)心肌細(xì)胞分離及電生理測(cè)定、心肌組織羰基含量測(cè)定技術(shù)，分別檢測(cè)無(wú)或有口服Taurine的WT。和MsrA-/-鼠心功能、心肌細(xì)胞肌節(jié)收縮性能和胞漿Ca2+動(dòng)態(tài)變化、心肌細(xì)胞胞漿和線(xiàn)粒體蛋白氧化水平，分析MsrA缺失對(duì)心臟的影響及Taurine對(duì)心臟保護(hù)作用的機(jī)理。
　　 結(jié)果：
　　 1.建立檢測(cè)WT成年鼠和胎鼠心臟形態(tài)和功能的B型、M型、脈沖多普勒、組織多普勒超聲操作方法和觀察體系

3、。
　　 (1)可獲得成年鼠心臟左胸骨旁長(zhǎng)軸切面、“調(diào)整”左胸骨旁長(zhǎng)軸切面、左胸骨旁短軸乳頭肌切面、心尖四腔心切面、心尖五腔心切面B型超聲圖像。
　　 (2)在心腔直徑最大處獲得左心室M型超聲圖像。
　　 (3)在心尖四腔心切面二尖瓣血流處獲得脈沖多普勒頻譜；在二尖瓣瓣環(huán)處獲得組織多普勒頻譜。
　　 (4)在心尖五腔心切面主動(dòng)脈瓣血流處獲得脈沖多普勒頻譜。
　　 (5)在“調(diào)整”左胸骨旁長(zhǎng)軸切面左

4、冠狀動(dòng)脈根部獲得脈沖多普勒頻譜。
　　 (6)評(píng)估心臟收縮功能的指標(biāo)有EF、FS、IVCT。評(píng)估心臟收舒張功能的指標(biāo)有IVRT、DT、E/A、E’/A’、E/E’，其中IVRT是測(cè)定心臟舒張功能不良的最敏感指標(biāo)。另外可檢測(cè)與心功能關(guān)系密切的主動(dòng)脈和左冠狀動(dòng)脈根部血流峰速度和血流速度時(shí)間積分等指標(biāo)。
　　 (7)超聲檢測(cè)胎鼠心臟形態(tài)和功能：E9.5為超聲能觀察到胚胎心臟的最早時(shí)間點(diǎn)；E14.5后，可獲得雙心室M型超聲圖像；

5、E15.5為心臟超聲觀察完整四腔心的最佳時(shí)間點(diǎn)。
　　 2.MsrA缺失對(duì)心臟功能的影響。
　　 (1)超聲結(jié)果顯示，1月齡和年長(zhǎng)的MsrA-/-鼠與同年齡WT相比，其活體心臟收縮功能下降，表現(xiàn)為EF、FS下降和LVESD的增大。年長(zhǎng)的MsrA-/-鼠還較同齡WT有更大的左室收縮末容積。從1月齡至年長(zhǎng)期的成長(zhǎng)過(guò)程中，WT的心臟收縮功能無(wú)顯著變化，而年長(zhǎng)期MsrA-/-鼠的心臟收縮功能則明顯下降。
　　 (2)Ms

6、rA-/-鼠的心肌細(xì)胞肌節(jié)收縮功能異常，表現(xiàn)為收縮速度和幅度下降。MsrA-/-鼠的心肌對(duì)年齡增大和增高的物理頻率刺激更敏感，主要表現(xiàn)為細(xì)胞肌節(jié)收縮幅度下降更大。MsrA-/-鼠的心肌對(duì)氧化應(yīng)激更敏感，表現(xiàn)為H2O2處理后的MsrA-/-鼠心肌細(xì)胞肌節(jié)收縮速度和幅度顯著下降。
　　 (3)MsrA-/-鼠心肌細(xì)胞胞漿Ca2+濃度出現(xiàn)異常，表現(xiàn)為胞漿Fura2比率上升速度和幅度先后下降。MsrA-/-鼠心肌細(xì)胞對(duì)年齡增大和增高的物

7、理頻率刺激更敏感，主要表現(xiàn)為胞漿Fura2比率上升幅度顯著下降。MsrA-/-鼠心肌細(xì)胞對(duì)氧化應(yīng)激更敏感，表現(xiàn)為H2O2處理后，胞漿Fura2比率上升速度和幅度顯著下降。
　　 (4)MsrA-/-鼠心肌細(xì)胞線(xiàn)粒體對(duì)氧化應(yīng)激更敏感，表現(xiàn)為正?；蜓趸瘧?yīng)激后其蛋白氧化水平顯著升高。
　　 3.口服5個(gè)月Taurine治療MsrA缺失引起的心臟功能損害。
　　 (1)口服5個(gè)月Taurine期間，WT鼠心臟收縮功能呈上

8、升趨勢(shì)，但無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；MsrA-/-鼠心臟收縮功能顯著增加(P<0.05)，達(dá)到WT對(duì)照鼠心臟功能的相似水平。
　　 (2)Taurine能夠改善因MsrA缺失所致的心肌細(xì)胞收縮功能受損，表現(xiàn)為口服5個(gè)月Taurine的MsrA-/-鼠肌節(jié)收縮速度顯著增大(P<0.05)，接近同齡WT鼠的同類(lèi)指標(biāo)水平，但對(duì)肌節(jié)收縮幅度改善不大(P>0.05)。Taurine增大WT和MsrA-/-鼠的肌節(jié)基礎(chǔ)和收縮后長(zhǎng)度。Ta

9、urine增強(qiáng)心肌細(xì)胞的抗氧化應(yīng)激能力，表現(xiàn)為口服Taurine5個(gè)月的WT或MsrA-/-鼠心肌細(xì)胞經(jīng)H2O2處理后功能無(wú)顯著改變。
　　 (3)Taurine能夠改善因MsrA缺失所致的心肌細(xì)胞胞漿Ca2+濃度異常，表現(xiàn)為口服Taurine5個(gè)月后的MsrA-/-鼠心肌細(xì)胞Fura2比率上升速度和幅度顯著增大(P<0.05)，該指標(biāo)與同齡WT對(duì)照鼠相似。口服Taurine5個(gè)月后的WT或MsrA-/-鼠在H2O2處理前后心肌

10、細(xì)胞Fura2比率上升速度和幅度差異無(wú)顯著性(P>0.05)，表明Taurine增強(qiáng)心肌細(xì)胞抗氧化能力，(4)Taurine能夠抗氧化從而保護(hù)心肌，表現(xiàn)為與同齡同基因型鼠心肌細(xì)胞相比，口服Taurine5個(gè)月后的WT或MsrA-/-鼠心肌細(xì)胞胞漿蛋白氧化水平顯著降低(P<0.05)；線(xiàn)粒體蛋白氧化水平無(wú)差異(P>0.05)。用H2O2處理未口服Taurine和口服Taurine5個(gè)月的MsrA-/-鼠心肌細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)后者抗氧化能力增強(qiáng)，表

11、現(xiàn)為細(xì)胞線(xiàn)粒體蛋白氧化水平顯著降低(P<0.05)。
　　 結(jié)論：
　　 1.高頻心臟超聲技術(shù)是用于實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)成年鼠和胎鼠心臟形態(tài)和功能的一種安全，可靠，可行并無(wú)創(chuàng)的活體操作技術(shù)。
　　 2.在整體動(dòng)物水平上，MsrA缺失可致心臟收縮功能下降。在細(xì)胞水平上，MsrA缺失可致心肌細(xì)胞肌節(jié)收縮功能下降、胞漿Ca2+濃度出現(xiàn)異常、對(duì)氧化應(yīng)激的敏感性增高。MsrA-/-鼠心肌細(xì)胞線(xiàn)粒體蛋白氧化水平增高。
　　 3

12、.Taurine可通過(guò)抗氧化作用和調(diào)節(jié)心肌細(xì)胞肌節(jié)收縮功能和胞漿Ca2+濃度對(duì)抗MsrA缺失引起的心臟損傷。Taurine使MsrA-/-鼠心肌細(xì)胞收縮功能更接近于WT鼠、整體心臟功能指標(biāo)與WT鼠無(wú)顯著差異。同時(shí)Taurine具有抗心肌衰老和抗高頻物理刺激的作用。
　　 4.心肌細(xì)胞線(xiàn)粒體是對(duì)氧化應(yīng)激最敏感的細(xì)胞器，在氧化應(yīng)激時(shí)首先受累。Taurine能降低心肌細(xì)胞胞漿和線(xiàn)粒體蛋白氧化水平，達(dá)到抗氧化及對(duì)抗氧化應(yīng)激產(chǎn)生損害從而保