胰島素樣生長(zhǎng)因子1保護(hù)心肌細(xì)胞免于凋亡機(jī)制的探討.pdf

1、目的：隨著年齡的增長(zhǎng)，人的心臟功能呈衰退趨勢(shì)，心肌細(xì)胞逐漸減少，心肌細(xì)胞凋亡是心肌細(xì)胞減少的主要原因。IGF-1可以保護(hù)心肌細(xì)胞免于凋亡，IGF-1對(duì)于心肌細(xì)胞的保護(hù)能力和在對(duì)抗心肌細(xì)胞凋亡方面的卓越表現(xiàn)，使其成為一個(gè)非常有吸引力的和臨床應(yīng)用潛力的心臟保護(hù)類藥物，但是對(duì)于其作用機(jī)制認(rèn)識(shí)的不足是IGF-1作為心臟保護(hù)類藥物應(yīng)用于臨床的主要障礙。本研究的目的在于揭示IGF-1保護(hù)心肌細(xì)胞免于凋亡的新的作用機(jī)制，為IGF-1作為心臟保護(hù)類藥物

2、應(yīng)用于臨床打下基礎(chǔ)。
　　 方法：采用基因芯片的方法觀察了IGF-1作用于大鼠心肌細(xì)胞后的基因表達(dá)譜，通過Affymetrix、Genespring和Cyber T三種統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對(duì)基因芯片數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，對(duì)處理后得到的表達(dá)下降的基因分別進(jìn)行了文獻(xiàn)檢索，對(duì)于新發(fā)現(xiàn)的從未被報(bào)道與凋亡相關(guān)的基因進(jìn)一步文獻(xiàn)檢索，通過RT-PCR和Western-blot方法觀察了大鼠心肌細(xì)胞中IGF-1對(duì)BTEB和CYP1A1基因表達(dá)的調(diào)控。利用BTEB

3、和CYP1A1的特異性siRNA下調(diào)這兩個(gè)基因的表達(dá)水平以后，以DNA梯狀帶、Caspase3活性觀察大鼠心肌細(xì)胞系H9C2在血清饑餓的條件下的凋亡情況，以臺(tái)酚藍(lán)染色法觀察了細(xì)胞存活情況。
　　 結(jié)果：通過對(duì)基因芯片數(shù)據(jù)的三種統(tǒng)計(jì)學(xué)處理，我們一共得到了31個(gè)表達(dá)下降的基因。我們將這31個(gè)基因分別進(jìn)行了文獻(xiàn)檢索，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)新的從未被報(bào)道與凋亡相關(guān)的基因-基礎(chǔ)轉(zhuǎn)錄元件結(jié)合蛋白BTEB（Basic transcription elem

4、ent binding protein）。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)IGF-1可以通過下調(diào)BTEB進(jìn)而下調(diào)CYP1A1的基因表達(dá)，而且BTEB在心肌細(xì)胞中也同樣可以調(diào)節(jié)CYP1A1的基因表達(dá)。我們利用BTEB和CYP1A1的特異性siRNA下調(diào)這兩個(gè)基因的表達(dá)水平以后，大鼠心肌細(xì)胞系H9C2在血清饑餓的條件下，凋亡情況有了一定的改善，與IGF-1的作用情況相似。
　　 結(jié)論：發(fā)現(xiàn)了一個(gè)未被報(bào)道過的IGF-1抑制心肌細(xì)胞凋亡的信號(hào)傳導(dǎo)通路--

5、BTEB-CYP1A1通路，這一機(jī)制提示了線粒體也同樣參與到IGF-1抑制心肌細(xì)胞凋亡的過程當(dāng)中。
　　 創(chuàng)新點(diǎn)：本研究的創(chuàng)新點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
　　 1.利用基因芯片技術(shù)觀察了IGF-1作用于大鼠心肌細(xì)胞后的基因表達(dá)情況，發(fā)現(xiàn)了一條未被報(bào)道過的IGF-1保護(hù)心肌細(xì)胞免于凋亡的通路—BTEB-CYP1A1通路。這一通路首次提示了IGF-1可能通過細(xì)胞色素c參與的線粒體機(jī)制抑制心肌細(xì)胞凋亡，該發(fā)現(xiàn)豐富了我們對(duì)于IG

6、F-1保護(hù)心肌細(xì)胞免于凋亡的認(rèn)識(shí)，為IGF-1作為心臟保護(hù)藥物最終應(yīng)用于臨床打下了基礎(chǔ)。
　　 2.在同一組中利用5塊芯片進(jìn)行平行實(shí)驗(yàn)，最大可能地減少了假陽(yáng)性結(jié)果。由于基因芯片實(shí)驗(yàn)成本較高，所以有些研究人員往往只采用一對(duì)芯片進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過比較熒光強(qiáng)度倍數(shù)的差異來確定基因表達(dá)的差異，這樣往往得到大量的假陽(yáng)性結(jié)果，我們采用同一樣品5塊芯片平行實(shí)驗(yàn)，利用組間t檢驗(yàn)代替熒光強(qiáng)度倍數(shù)，使我們結(jié)果的可靠性大為增加。
　　 3.相同的

7、基因芯片數(shù)據(jù)采用不同的統(tǒng)計(jì)學(xué)處理方法往往得到不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，但是對(duì)于大多數(shù)醫(yī)學(xué)尤其是臨床醫(yī)學(xué)研究人員來說一般并不具備足夠的統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí)，所以選取一個(gè)合適的統(tǒng)計(jì)學(xué)處理軟件是一個(gè)切實(shí)可行的辦法。本研究比較了目前常用的三種基因芯片數(shù)據(jù)處理的統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件在同一實(shí)驗(yàn)中的處理結(jié)果，我們發(fā)現(xiàn)Affymetrix公司自帶的軟件在基因芯片數(shù)據(jù)處理中誤差較大，而Genespring和CyberT誤差較小，相較于Genespring，CyberT處理基因芯片數(shù)據(jù)