缩胆囊素表达心肌肥厚的发展

文摘

背景。缩胆囊素存在于心肌组织的表达作为一种胃肠激素和可能参与心血管调节。然而,目前尚不清楚是否有缩胆囊素表达的增加引起的心肌肥大过程腹主缢痕。这项研究的目的是探索缩胆囊素表达和心肌肥大的关系。方法。我们随机将70 Sprague-Dawley老鼠分成两组:虚假的操作组和腹主缢痕。老鼠的心脏超声心动图测量,收集和心肌组织和血液在4周,8周、12周后手术。显微镜形态学变化进行评估。缩胆囊素表达被免疫化学评估,西方墨点法、定量实时聚合酶链反应和酶联免疫吸附试验。结果。缩胆囊素的相对蛋白质含量都显著增加腹主缢痕组与相应的虚假的操作组8周、12周。缩胆囊素mRNA腹主缢痕组显著高于time-matched虚假的操作组。左心室壁厚的变化与缩胆囊素的相对蛋白质含量呈正相关,和缩胆囊素mRNA。结论。心肌肥厚的发展会影响缩胆囊素表达的心肌组织。

1。介绍

心脏不仅是收缩器官也是一个内分泌器官。有证据表明,心肌细胞产生多种肽激素,如利钠肽(1),甲状旁腺种蛋白(2),内皮素(3],松弛素(4]。这些激素影响心血管系统的功能。最近的一项研究发现,胃肠激素与心脏的结构和功能的变化5胃肠激素,CCK就是其中之一。它由33个氨基酸,和所有生物活性存在于c端八肽片段。它最初的摘录的上段小肠肠道的6]。研究表明,心肌细胞可以产生典型的肠道激素缩胆囊素(CCK)与利钠激素原,和CCK发现肺、肾、胃肠道,脑后(7]。

异常心肌细胞可以诱导CCK的表达。研究发现,CCK表达式postinfarction心力衰竭(HF)组高于虚假的组。所以,高频可以诱导CCK的表达8]。缺氧引起的心肌梗死是否能影响CCK的表达?研究报道,急性心肌缺氧增加了法国信使rna含量猪心肌(9]。然而,使用心肌缺氧模型,没有显著不同的表达pro-CCK心肌缺氧组和对照组之间,因此心肌缺氧并不影响CCK在心肌组织的表达10]。从上面的描述,我们知道高频会导致高CCK表达式,该功能类似于高频造成的法国巴黎的增加。心力衰竭的发展从心肌肥大(MH)高压负载造成的心脏。CCK在MH组织的表达不清楚。

在这项研究中,我们应用大鼠模型(4 - 12周)腹主缢痕——(AAC)相关的心脏压力过载MH的形态变化,系统地探讨CCK MH组织表达。

2。方法

执行的研究是按照指南发表的实验动物保健和使用由美国国家卫生研究院(NIH出版85 - 23号19 - 96)修订。研究伦理委员会批准的实验协议是哈尔滨医科大学第四医院。

2.1。MH老鼠模型

70名男性Sprague-Dawley老鼠(重310 - 330克,11 - 13周的年龄)从动物实验中心购买了哈尔滨医科大学第二附属医院;老鼠的数量是由初步实验。老鼠免费的吃的和喝的。4老鼠放在一个笼子里的室温22°C和房间的湿度 ,保持12小时光/暗周期为7天前手术。

我们做了一个老鼠模型的MH腹主缢痕操作如前所述[11有一些修改。动物被随机分为两组:(1)虚假的操作(虚假)组( ),的外科手术AAC以同样的方式执行除了结扎腹主动脉,和(2)AAC集团( ),的外科手术AAC是由结扎腹主动脉5毫米以上的右肾动脉的分支诱导心脏的压力过载。老鼠与4%戊巴比妥钠麻醉(40毫克/公斤,腹腔内注射),放置在手术台上。皮肤准备和碘消毒进行了腹部的老鼠。约2.0厘米的切口是在中线的左侧,腹腔是一层一层地打开。肠道被推到腹腔的右侧,而胃向上被揭露腹主动脉(5毫米高于右肾动脉分支)。一根针(0.7毫米直径)与腹主动脉,和他们捆绑在一起的外科缝合(直径0.3毫米);针了。内部器官恢复,青霉素(200000 U)注入到腹腔。腹壁缝合一层一层地。老鼠保暖直到他们清醒。 During the next 7 days, the rats were given penicillin (200,000 U/day) by intraperitoneal injection. All surgeries were performed using sterile techniques. For the sham group, in addition to the abdominal aorta was not bundled, other steps are the same. 12 rats died of surgery. Surviving rats of the sham group were randomly assigned into 4 weeks sham group (9 rats), 8 weeks sham group (9 rats), and 12 weeks sham group (10 rats); surviving rats of the AAC group were randomly assigned into 4 weeks AAC group (10 rats), 8 weeks AAC group (10 rats), and 12 weeks AAC group (10 rats).

2.2。超声心动图

老鼠麻醉和皮肤准备和应用腹部超声耦合剂。收缩期心脏功能和心脏左心室的尺寸测量4周、8周、12周手术后的二维超声心动图(SONOS的7500年,飞利浦)装有12-MHz换能器。超声波机器的操作符是虚假的和ACC组失明。数据记录的意思是至少三个连续心脏周期。记录的参数包括左房直径(LA)、心室间隔厚度end-diastole (IVSd)、左心室舒张末期后壁厚度(LVPWd),左心室收缩末期直径(LVDs)、左心室舒张末期直径(LVDd),左心室部分缩短(LVFS)和左心室射血分数(LVEF)。

2.3。血液样本集合

从每组大鼠的血液样本从后颈动脉在手术台上获得老鼠与4%戊巴比妥钠麻醉(40毫克/公斤,腹腔内注射)。血样离心机在3000 x g为15分钟,然后,测量等离子体收集和储存在-20°C。

2.4。安乐死的程序

安乐死使用过量戊巴比妥后,老鼠的呼吸和心跳停止,瞳孔扩张。

2.5。心肌组织样本收集

老鼠的心脏虚假的团体和ACC组切除和灌溉冷生理盐水后大鼠被安乐死。每个心脏重量(HW)是通过高精度电子秤。随后,心脏重量体重的比值(HW / BW)计算。部分心肌组织在4%多聚甲醛固定的组织学分析,另一个部分是储存在液氮为西方墨点法(WB),剩下的心肌晚些时候在RNA样本饱和稳定的解决方案(美国马萨诸塞州热费希尔科学)和存储在-80°C。

2.6。心肌形态学变化

心肌组织样本在甲醛和嵌入在石蜡固定。之后,他们被切成5μ米厚的部分和苏木精和伊红染色())来分析心肌形态学和马森的三色的评估心肌纤维化的严重程度。他们病态的幻灯片被随机选择从三个在每组大鼠心肌形态学分析。

2.7。定量实时PCR CCK表达测量

CCK mRNA表达水平在左心室心肌组织被定量实时聚合酶链反应检测(qPCR)。RNA提取使用高纯RNA从心肌组织隔离设备(瑞士巴塞尔罗氏公司)根据制造商的协议。Transcriptor逆转录酶(瑞士巴塞尔罗氏公司)和保护器核糖核酸酶抑制剂被用来合成互补。快速启动全民SYBR绿色大师(罗氏、巴塞尔、瑞士),互补脱氧核糖核酸模板,和特定的引物混合,放大了使用第一步加上™PCR系统(美国应用生物系统公司,福斯特,CA)。引物的序列表中列出1。GAPDH是作为内部标准。95°C的项目是由10分钟,其次是40周期为15秒95°C, 1分钟和60°C。CCK的相对表达水平是决定使用方法。

2.8。免疫组织化学(包含IHC) CCK表达测量

心肌组织样本和4%多聚甲醛固定,嵌入在石蜡,然后,切割厚度为4μm。部分随后deparaffinized和水化,与一只兔子,他们孵化后anti-rat多克隆抗体对CCK (EterLife,伯明翰,英国)稀释1:100一夜之间在4°C。部分然后用苏木精复染色,在显微镜下观察(德国徕卡DM4B)。

2.9。世行CCK表达测量

测量内源性CCK表达水平,心肌组织地面和均质蛋白溶解溶液(Sclarbio,中国)。简单,存储在液态氮冷冻心肌在里帕均质裂解缓冲(里帕)和蛋白酶抑制剂鸡尾酒(美国罗氏,南旧金山,CA)使用组织磨床。15分钟的混合物在12000 rpm离心机在4°C。上层清液得到和化验血清总蛋白采用BCA法(Beyotime生物技术,中国)。等量的蛋白质决定15% Trisglycine钠十二烷基硫酸盐(SDS)聚丙烯酰胺凝胶和转移到硝化纤维膜。阻塞后5%的奶粉Tris-buffered盐水含有Tween-20 1 h在室温条件下,膜被孵化24小时在4°C以下抗体之一:anti-CCK多克隆抗体(美国圣克鲁斯生物技术)和anti-GAPDH (ZSGB-BIO,中国)获得的蛋白质水平。膜与辣根孵化peroxidase-conjugated驴anti-rabbit或anti-mouse免疫球蛋白(1:5000;ZSGB-BIO,中国)在室温下1 h。所有图片都被使用增强化学发光免疫印迹检测系统(美国Bio-Rad ChemiDoc XRS +)和由微密度分析。光密度值是规范化GAPDH。

2.10。酶联免疫吸附试验(ELISA)对CCK表达测量

血浆CCK水平获得通过使用酶联免疫测定试剂盒(# JL11700 Jianglai生物,中国),根据制造商的协议。CCK的检测下限为1.0 pg / ml。

2.11。统计分析

IBM SPSS统计分析软件是23日统计数据(美国、IBM、纽约Armonk)。数据是正常使用Kolmogorov-Smirnov测试评估。并给出了结果 (SD)。虚假的团体和AAC团体进行的统计分析采用独立样本 - - - - - -测试或Mann-Whitney测试。统计分析三个不同的组在三次AAC组Kruskal-Wallish使用方差分析或执行;使用Mann-Whitney多重比较进行了测试或SNK-q ( )。斯皮尔曼相关系数应用于研究CCK表达和左心室壁厚之间的关系。所有测试都是双面的,被定义为统计意义 。

3所示。结果

3.1。体重和心脏结构参数

术后的AAC实验的最后,有6大鼠没有MH,包括2大鼠4周AAC组,3大鼠8周AAC组在12周和1只老鼠AAC集团6老鼠死亡,其中包括1大鼠4周AAC组,1大鼠8周AAC组,2 12周假组的老鼠,老鼠和3 12周AAC组;他们从这项研究被排除在外。剩下的45老鼠完成整个实验,包括9大鼠4周假组,7大鼠4周AAC组,9大鼠8周假组和6大鼠8周AAC组在12周和8个老鼠虚假的集团,在12周和6大鼠AAC组。观察MH的进展,老鼠的心被超声心动图测量。的照片M-mode echo-cardiogram表示(图1),显著MH在场AAC组4周,8周、12周,但虚假的组没有改变。心脏的结果参数(表2)表明,BW AAC组低于time-matched组4周( ),8周( ),和12周( );HW / BW, LVDs, LVDd AAC组明显高于与time-matched虚假的组( ,在4周分别为0.05、0.05)。HW / BW, IVSd, LVPWd与time-matched骗局相比明显高于组( , ,和 ,分别)8周、12周。LVDd在12周AAC组高于12周假集团( )。在洛杉矶没有显著差异(4、8、12周),IVSd(4周),LVDs(8、12周),LVDd(8周),LVPW(4周),LVEF(4、8、12周),和LVFS(4、8、12周)虚假的组和AAC组之间的观察。

3.2。心肌组织的病理变化

他走时,马森的三色的染色显示(图1),显著增加肌细胞大小和心肌间质纤维化在场AAC组在三个不同的时间点。此外,MH在8周、12周和心肌间质纤维化AAC组比4周AAC组高。虚假的组没有改变。

3.3。CCK表达的检测心肌组织的免疫组织化学染色

CCK被immune-histochemical染色检测。CCK抗体实验中使用的多克隆抗体。其方法是类似于之前的研究对CCK表达postinfarction心衰的发展(5]。表达观察CCK在心肌作用和细胞核。CCK的表达明显增强心肌横条纹,和CCK的表达分布作为“手指模式”在心肌组织在显微镜下。CCK在细胞核边缘的表达强于其他地区的核。染色对CCK明显高于在4周,8周、12周ACC组相比,在相应的虚假的组织(图2)。

3.4。CCK和CCK mRNA的表达在心肌组织中

世行的相对蛋白质含量测定。CCK抗体实验中使用的多克隆抗体。CCK的相对蛋白质含量明显高于8周、12周AAC组比相应的虚假的组( 和 ,分别)。然而,虚假的没有区别和AAC组4周。CCK的相对蛋白质含量在4周AAC组不到,8周、12周AAC组( )。CCK mRNA的定量分析表明,CCK mRNA明显高于在4周,8周、12周AAC组比相应的虚假的组( , ,和 ,分别)。CCK mRNA水平明显不同于彼此在4周,8周、12周AAC组( )和显示随时间逐渐增加的趋势(图3)。

3.5。测量血浆CCK水平

血浆CCK水平被ELISA(图测量3),这表明,血浆CCK水平没有差异的骗局和AAC集团4、8、12周。

3.6。CCK的表达之间的联系和左心室壁厚

左心室壁厚是由IVSd LVPWd由超声心动图测量。CCK水平和左心室壁厚之间的关系被显示在图(图表示4和5)。IVSd CCK mRNA水平呈正相关,( )和CCK的相对蛋白质含量( )(图4)。LVPWd CCK mRNA水平呈正相关,( )和CCK的相对蛋白质含量( )(图5)。

4所示。讨论

心肌肥厚是心脏引起的过载和以增加肌细胞大小和增厚的心墙,认为是一种适应性反应心脏壁压力所引起的心脏后负荷和容量超负荷,包括高血压(12),主动脉瓣收缩(13,14),和瓣膜返流15,16]。MH是在1914年首次描述的棉花17]。随着对MH的理解,我们发现如果MH的根本原因不是删除。它可以最终发展为心力衰竭,导致死于心力衰竭。相关的临床研究也报道MH患者的发病率和死亡率(18]。随着研究的进展,我们发现许多因素相关MH并影响MH的过程,如性别差异(19),脂肪(20.),睾酮(21),血管紧张素ⅱ(22),异丙肾上腺素(23,瘦素(24]。

CCK具有不同的化学结构,如CCK-58 CCK-33, CCK-22 CCK-8, CCK-4,他们工作通过刺激相应的CCK受体(25]。CCK具有许多生理功能,主要是刺激胰酶的分泌和合成,提高胰腺的分泌碳酸氢盐,刺激胆囊收缩和odil括约肌放松和肝胆汁的分泌、调节小肠和结肠的运动。

CCK似乎有几个对心血管系统的影响,虽然这些影响机制尚不清楚26]。一些研究表明,CCK参与调节血压、改善心脏功能(27- - - - - -29日]。1998年,邹等人结束洞PE-50导管插入心脏的左心室左侧颈动脉。左心室壁运动模式在静脉CCK-8管理记录。结果显示,静脉注射CCK-8影响心脏功能(30.),预处理proglmide(非选择性CCK拮抗剂;30毫克/公斤;i.p)导致内毒素休克血压进一步下降,最有可能通过CCK AR / BR,表达了在心脏细胞(31日,32]。因此,CCK和心脏之间的关系值得进一步研究。

在这项研究中,我们产生了MH模型鼠的AAC。老鼠的心被超声心动图测量4、8、12周后一个操作。我们发现IVSd和LVPWd与time-matched骗局相比明显高于组( , , ,)分别在8周、12周,但没有显著的差异之间IVSd和LVPW虚假的组和AAC组手术后4周。河鼠的心得到4、8、12周后操作,切圆),马森的三色的染色。他走时,马森的结果表明,显著增加肌细胞大小和心肌间质纤维化在场AAC组在三个不同的时间点。此外,MH在8周、12周和心肌间质纤维化AAC组高,比4周AAC组;然而,虚假的组没有改变。虽然没有区别在心室壁厚(IVSd和LVPWd)被发现通过超声心动图AAC和虚假的手术后4周,细胞大小的AAC不仅仅是虚假的,有明显的纤维化和心肌组织4、8、12周后操作。所以,心变得肥大手术后4周。

CCK在心肌组织被包含IHC检测。我们发现CCK表达式在虚假的AAC高于4、8和12周后操作,和CCK表达在AAC组与虚假的组高,显示后逐渐增加时间的变化在AAC组。CCK的表达检测到包含IHC符合世行,但CCK表达式被世行不是不同AAC在4周组和假组;它可能与样本不足。这些结果表明,MH可以影响CCK的表达。

已知的荷尔蒙CCK在大脑和肠肽,即。,ɑ-amidated and tyrosyl-sulfated CCK-58, CCK-33, CCK-22, and CCK-8, were detected only in negligible trace amounts, indicating that only little pro-CCK in the normal heart is processed to ɑ-amidated CCK peptides, which regulate gallbladder emptying, and pancreatic enzyme secretion, and which act as potent neurotransmitters in the central and peripheral nervous systems [33]。相反,我们发现大量的CCK表达发自内心的在这个研究。原因可能与所使用的抗体。包含IHC所用的抗体WB和多克隆抗体特异性较差。所以,CCK被包含IHC和世行pro-CCK。CCK mRNA的定量分析表明,CCK mRNA明显高于在4周,8周、12周AAC组比相应的虚假的组。CCK mRNA水平明显不同在4周,8周、12周和AAC团体和显示随时间逐渐增加的趋势。它表明,MH可能诱发CCK信使rna的转录和合成。

在心肌组织CCK可以表达,但CCK表达不清楚的原因。一个以前的报告表明,心脏CCK基因表达在体外和体内刺激由异丙肾上腺素(34],它有很强的兴奋性的影响β-adrenoceptors,并导致心脏收缩,增加心率、交感神经兴奋;这份报告反映,表达CCK与交感神经活动。延斯·p·戈艾滋的研究发现十二指肠。

CCK信使rna并没有改变5 h后大鼠腹腔注射异丙肾上腺素。相比之下,心脏CCK mRNA增加了5倍(10,35]。因此,异丙肾上腺素可以诱导心肌组织通过刺激缩胆囊素的高表达β肾上腺素能受体。刘等人的研究发现,与心肌肥厚大鼠的血浆去甲肾上腺素水平高于对照组2、3和4周后AAC格式操作,这可能与自主激发AAC操作和压力超负荷诱导的心脏(36]。所以,MH诱导的分泌儿茶酚胺,导致CCK CCK信使rna的转录水平的表达。然而,它是可能的,还有其他未被发现的原因参与CCK在心肌组织中表达。

临床研究表明血浆CCK水平与心血管死亡率在老年女性患者8,37]。最近的动物研究表明,高表达的CCK在心力衰竭大鼠心肌组织中可以看出,和CCK在心力衰竭模型大鼠的血浆浓度高于non-HF集团(5,22]。在这项研究中,通过检测血浆CCK ELISA来源于胃肠道和心脏。我们发现血浆CCK水平之间没有不同的骗局和AAC组4、8、12周。结果表明,少量的CCK合成心MH期间不能影响血浆CCK水平。所以,不能用作血浆CCK MH的生物标志物。

相关分析表明,IVSd和LVPWd与相对高度的正相关蛋白表达的CCK和AAC CCK mRNA水平组。这些结果表明,MH可以影响CCK在心肌组织内的表达,但机制尚不清楚。

结果从老鼠MH为进一步的研究提供了基础实验数据和证据CCK的心肌组织。的机制还不清楚,因此值得进一步调查。

5。研究的局限性

首先,我们无法区分CCK pro-CCK。其次,我们没有调查CCK是否参与了MH的发展。此外,它还没有被确认亚型CCK MH。进一步的研究需要阐明MH影响的具体机制CCK表达式。

6。结论

总之,我们的研究发现,MH AAC格式引起的发展会影响心肌组织的CCK表达式。

缩写

CCK:	缩胆囊素
ACC:	腹主缢痕
MH:	心肌肥厚
心力衰竭:	心脏衰竭
HW:	心脏重量
IVSd:	在end-diastole心室间隔厚度
LVDd:	左心室舒张末期维度
LVDs:	左心室收缩末期维度
LVPWd:	在end-diastole左心室后壁厚度
LVEF:	左心室射血分数
LVFS:	左心室派系做空
包含IHC:	免疫组织化学
白平衡:	西方墨点法
qPCR:	定量实时聚合酶链反应。

数据可用性

和/或使用的数据集分析在当前研究可从相应的作者以合理的要求。

伦理批准

实验方案是通过伦理委员会批准的性能的哈尔滨医科大学动物实验。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

作者的贡献

公元前,XL,某人,和XD负责概念设计;为提高ZH型、y和某人心脏压力过载的动物和动物模型;古银,公元前,XD超声心动图检查;古银和某人血液血浆CCK的采样和测量;,某人,y确定心脏体重的比例;古银,公元前,XD定量实时聚合酶链反应;公元前,某人,免疫印迹分析;公元前,某人,XD统计分析;古银,XL,某人,公元前,HL手稿草案。所有作者阅读和批准最终的手稿。

确认

作者感谢邹支请协助西方墨点法和qPCR研究。

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