钙调神经磷酸酶抑制剂对压力超负荷性心肌肥厚、心衰小鼠左心室跨壁l-型钙电流的调节-药理学专业论文.docx

优秀毕业论文河北医科大学 学位论文使用授权及知识产权归属承诺本学位论文在导师(或指导小组)的指导下，由本人独立完成。本学 位论文研究所获的研究成果，其知识产权归河北医科大学所有。河北医 科大学有权对本学位论文进行交流、公开和使用。凡发表与学位论文主 要内容相关的论文，第一署名单位为河北医科大学，试验材料、原始数据、 申报的专利等知识产权均归河北医科大学所有。否则，承担相应的法律 责任。研究生签名：虽d勉 导师签章：狮蕴蓄二级学院签2011年善月口日河北医科大学 研究生学位论文独创性声明本论文是在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果，除了文 中特别加以标注等内容外，文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成 果，指导教师对此进行了审定。本论文由本人独立撰写，文责自负。研究生签名：壶物导师签章：仰是覆20，J年占月o Et精品参考文献资料录中文摘要j1英文摘要6英文缩写12研究论文钙调神经磷酸酶抑制剂对压力超负荷性心肌肥厚、心衰小鼠 左心室跨壁L型钙电流的调节引言1 3第一部分钙调神经磷酸酶抑制剂对小鼠压力超负荷性心肌肥厚、 心衰模型血流动力学的影响前言刖吞一ll44材料与方法1 5结果o 一1 7附图20讨论26小结一28参考文献。28第二部分钙调神经磷酸酶抑制剂对心肌肥厚小鼠左心室跨壁 动作电位的调节前言刖舌。330O材料与方法3 1结果33附图36讨论37小结3 8参考文献39第三部分钙调神经磷酸酶抑制剂对压力超负荷性心肌肥厚、心衰小鼠 左心室跨壁L型钙电流的调节】LjL刖舌4 1材料与方法42结果43附图45讨论50小结52参考文献53结论56综述Calcineurin信号转导通路在心肌肥厚、心力衰竭发展中的调控57致谢79个人简历80中文摘要钙调神经磷酸酶抑制剂对压力超负荷性 心肌肥厚、心衰小鼠左心室跨壁L型钙电流的调节摘要心肌肥厚、心衰常常伴发心律失常，特别是心衰时严重的室性心律失 常致心源性猝死(sudden cardiac death，SCD)的发生率大大提高，成为 心血管病死亡的主要原因。最新资料显示我国SCD发生率平均为4184 例10万人，以13亿人口推算，SCD高达544万例年，居各国之首。自 从1 998年Molkentin等提出细胞内Ca2+iCaMCalcineurinNFAT信号传 导通路的激活是产生病理性心肌肥厚和心衰的重要机制以来，越来越多的 实验发现这条钙信号通路的激活亦是造成病理情况下心肌细胞电生理重 构的原因。我ffJd,组前期实验表明，在小鼠心肌肥厚，心衰发展过程中动作电位 (AP)延长形式不同，心肌肥厚阶段外膜下细胞APD延长超过内膜下细 胞，AP跨壁复极梯度消失；而心衰期主要的变化是内膜AP的延长，造 成内、外膜下心肌细胞复极离散度增大：应用Calcineurin抑制剂环孢素 A(CsA)后，明显上调了左心室内膜下和外膜下细胞k，地。w，五。的水 平，缩短了内膜下细胞APD，心衰心脏增大的AP跨壁异质性得到了部 分逆转，即异质性减小(见师晨霞博士论文)。那么心肌肥厚阶段AP跨 壁异质性减少是否也和CaN通路有关?心肌肥厚、心衰是个动态发展的 过程，我们推测在不同的肥厚模型，甚至同一模型的不同阶段，该信号通 路活性、致肥厚作用和对心脏电生理特性的影响可能并不完全相同。本实验拟在压力超负荷小鼠心肌肥厚、心衰模型上，应用环孢素A (CsA)，阻断Calcineurin信号通路，通过测定心脏血流动力学及膜片钳技 术记录左室游离壁内、外膜下细胞AP和尼和L的跨壁变化，试图评价这条通 路在心肌肥厚、心衰发展过程中对心脏的功能和电生理特性的影响是否相 同。第一部分钙调神经磷酸酶抑制剂对小鼠压力超负荷性心肌肥厚、心衰模 型血流动力学的影响中文摘要目的：采用压力超负荷小鼠心肌肥厚、心衰模型，通过整体模型给予 CaN特异性抑制剂CsA，试图评价这条通路在心肌肥厚、心衰发展过程 中对心脏功能所起的作用是否相同。方法：(1)动物模型的制备：将4周龄，体重(20a：2)g的小鼠麻醉后 开胸，对主动脉弓进行结扎，致主动脉弓狭窄6570，使左室后负荷 增加，建立压力超负荷性心肌肥厚、心衰模型。(2)实验分组：选取术后 5周、11周分别作为肥厚期、心衰期的考察点。分别于术后第3周、第9 周皮下注射CsA，25mgkg，2次天，持续2周，即Band5w+CsA、 Band5w+Veh、Bandl lw+CsA、Bandl lw+Veh组。为了进一步说明CsA 对于正常和病理状态下心脏作用的选择性，在Sham组中设与Band组同 期的治疗组和溶剂对照组，即Sham5w+Veh、Sham5w+CsA、Shaml 1、+Veh 和Shaml 1w+CsA组。(3)对于手术各组分别检测体重、摄食量、心质量指数、肺质量指数、血流动力学参数：SBP、LVSP、LVEDP、dpdt max、 dpdt min，并与同期假手术各组进行比较。结果：(1)5周各组动物一般状态较好，无死亡，体重、摄食量均无 显著性差异。与同时期Sham组相比，Bandl lw+Veh和Bandl lw+CsA组 动物体重和摄食量明显减少(尸<O01)。(2)同Sham5w+Veh组相比， Band5w+Veh组心室重量、心质量指数、肺脏重量、肺质量指数均显著性 增加(P<O01)；而Sham5w+CsA组各参数无显著性改变。与Band5w+Veh 组相比，Band5w+CsA组心室重量、心质量指数、肺脏重量、肺质量指数 均有显著减少(尸<O01)，但是没有减少到Sham5w+Veh组水平。同 Shamllw+Veh组相比，Bandl 1w+Veh组心室重量、心质量指数、肺脏重 量、肺质量指数均有显著性增加(尸<o01)；而Shaml lw+CsA组各参数 无显著性改变(P>o05)。与Bandl lw+Veh组相比，Bandl lw+CsA心室 重量、心质量指数、肺脏重量、肺质量指数无显著性差异，仍显著高于 Shamllw+Veh组。与Band5w+、，eh组相比，Bandllw+Veh组和 Bandl 1w+CsA组的心室重量、心质量指数均显著下降(尸<o05)，肺脏 重量、肺质量指数无显著性改变。(3)各组心率无显著性差异。同 Sham5w+Veh组相比，Band5w+Veh组SBP、LVSP、LVEDP、dpdt max、 dpdt min均显著性增加(P<o01)。与Band5w+Veh组相比，Band5w+CsA 组SBP、LVSP、LVEDP、dpdt max、dpdt min均显著性减少(尸<O05中文摘要或P<O01)，但是没有减少到Sham5w+Veh组水平。Sham5w+CsA组与 Sham5w+Vch组相比没有显著性差异。同Shaml lw+Veh组相比， Bandl 1w+Veh组SBP、LVSP、LVEDP显著性增加(P<O05)，而dpdt max 和at min降低(尸<O05)。与Bandllw+Vch组相比，Bandllw+CsA组 SBP、LVSP、LVEDP、apdt max和dpdt rain均无显著性差异，仍显著高 于或低于Shaml lw+Veh组(尸<O05)。Shaml lw+CsA组与Shaml 1w+Veh 组相比没有显著性差异。与Band5w+Veh组相比，Bandl lw+Veh组和 Bandl lw+CsA组SBP、LVSP、dpdt max、dpdt min均显著下降(尸<O05)， LvI三DP显著增加(尸<O01)。结论：Calcineurin信号通路激活是致心肌肥厚的重要途径，抑制该通 路可以使肥厚期心脏的功能得以部分逆转。 第二部分钙调神经磷酸酶抑制剂对心肌肥厚小鼠左心室跨壁动作电位的调节目的：采用打孔膜片钳技术，应用环孢素A(CsA)，阻断Calcineurin 信号通路，观察小鼠压力超负荷性心肌肥厚左室游离壁心内膜下、心外膜 下心室肌细胞动作电位跨壁异质性的变化。方法：以第一部分中肥厚期动物为考察对象，于术后第3周皮下注射 CsA，25mgkg，2次天，持续2周，臣PBand5w+CsA、Band5w+Veh。在Sham 组中设与Band组同期的治疗组和溶剂对照组，即Sham5w+Veh、 Sham5w+CsA。利用酶解法分离得到各组小鼠左室游离壁内、外膜下心肌 细胞。采用打孔式膜片钳技术记录单个心肌细胞的动作电位，计算动作电 位复极达50的时程(APD50)和动作电位复极达90的时程(APD90)。结果：(1)Sham5w+Veh组和Sham5w+CsA组动物左室游离壁内、外膜下细胞AP形态和APD存在着明显的差异，内膜APD明显长于外膜。与 Sham5w+Veh组相比，Sham5w+CsA组动物APD50，APD90没有显著性差异。 (2)主动脉部分狭窄5w时，Band5w+Veh组(术后3w皮下注射NaCl)小 鼠外膜下细胞APD50，APD90明显延长，与同时期的Sham5w+Veh组相比，延长了23和185(P<001)，而内膜下细胞仅APD50延长了30(氏O05)，APD90没有改变，即动作电位异质性明显减小。(3)与同时期的Band 5w+Veh组动物相比，Band 5w+CsA组动物外膜下细胞APD50没有改变，但 APD90明显缩短，缩短了24(P<O05)，没有恢复至lJSham5w+Veh组水平；中文摘要内膜下细胞APD50，APD90没有改变，即给CsA后，心肌肥厚小鼠的左心室 跨壁动作电位异质性增大，但没有恢复到正常水平。结论：Calcineurin信号通路激活是造成肥厚期APD异质性减小的主要 原因。阻断该通路，有助于恢复正常的AP跨壁异质性。 第三部分钙调神经磷酸酶抑制剂对压力负荷性心肌肥厚、心衰小鼠左心室跨壁L型钙电流的调节 目的：采用全细胞膜片钳技术，通过应用Calcineurin的特异性抑制剂环孢素A(CsA)，阻断Calcineurin信号通路，观察压力负荷性心肌肥 厚、心衰时，小鼠左心室心内、外膜下细胞如即L的改变。方法：继续以第一部分中分组因素为考察点，利用酶解法分离得到 各组小鼠左室游离壁内、外膜下心肌细胞。观察压力负荷性心肌肥厚、心 衰时，小鼠左心室心内、外膜下细胞尼和L的改变。结果：(1)与同时期的Sham+Veh组相比，Sham5w+CsA组和Shaml lw+CsA组细胞电容没有区别。Band5w+Veh组心内、外膜下细胞 电容明显增大，分别增加467和429(尸<O01)，Bandl 1w+Veh组心 内、外膜下细胞电容也分别增加611和804(P<o01)。给予CsA后， 与同时期的Band+Veh组相比，Band5w+CsA组心内、外膜下细胞电容明 显减小，分别降低了177和1 8O，(尸<O05)，Bandl lw+Veh组心内、外膜下细胞电容也分别降低了14