开题报告内容:(包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述,不少于2000字)
Neu1损伤心肌细胞线粒体导致心衰的机制研究
- 背景
心力衰竭(心衰)是心脏结构和功能异常引起的心室充盈或射血能力受损而导致的一系列临床综合征。随着中国居民心血管病危险因素普遍暴露,心衰在低龄和低收入群体中表现为增长趋势[1]。心力衰竭作为各种心血管疾病发展的最终阶段,是全世界发病率和死亡率最高的疾病之一,由于其发病机制复杂多样,人们迫切需要发现新的靶标和相应的治疗方法。线粒体作为心肌细胞内能量合成的主要来源和细胞内多种信号通路的重要参与者,在细胞的存活和死亡的过程中扮演着不可或缺的角色,是治疗心力衰竭的重要靶点[2]。
二.研究现状
Zhang等[3]发现以Neu5Ac及其调节酶Neu1为靶点,有望成为干预心肌缺血损伤的新途径。Neu5Ac是冠状动脉疾病进展过程中高度升高的代谢标志物,通过激活Rho/Rho相关的含蛋白激酶信号通路,作为信号分子触发RhoA和CDC42依赖性心肌损伤;抑制调节Neu5Ac生成的酶Neu1的活性,可在体内外改善心肌缺血损伤。用编码Neu1 shRNA的慢病毒敲除Neu1,Neu1的下调降低了Neu5Ac水平,通过Rho/ROCK-JNK/ERK信号通路保护大鼠心肌细胞免受氧糖剥夺诱导的损伤,而将Neu5Ac重新引入Neu1缺陷细胞则会逆转这种保护作用。Neu1是控制Neu5Ac生成的调节酶,沉默或药理抑制可改善氧葡萄糖剥夺引起的心肌细胞损伤和结扎/异丙肾上腺素引起的大鼠心肌缺血损伤。
Zhang等[3]通过前期研究发现Neu1过表达导致心肌损伤,但具体机制不明确,心肌细胞线粒体功能与心脏功能密切相关,本项目拟探索Neu1对心肌细胞线粒体功能的影响。
三.动物模型
Zhang等[3]的实验证明,Neu5Ac的含量与Neu1呈正相关,Neu1的下调心脏对异丙肾上腺素诱导的心肌损伤有抵抗作用,使炎症细胞积累减少。在结扎诱导的心肌缺血模型的血清中,Neu5Ac仅轻微升高,而非显著升高,所以拟建造大鼠异丙肾上腺素心肌损伤模型进行进一步的验证。ISO是一种beta;-肾上腺素能受体激动剂,通过加快心率、增强心肌耗氧量引发心肌损伤,ISO通过炎症反应、氧化应激、内质网应激、自噬和凋亡等机制直接和间接地诱导形成心肌损伤动物模型[4]。
四.线粒体功能与炎症反应
线粒体是氧化代谢产生能量的主要细胞器,由双层膜结构包围而成,线粒体内存在许多生物代谢所必须的酶;虽然心肌细胞在动物出生后即不再分裂,但线粒体则不断更新。细胞内不同区域能量需求不同,线粒体通过分裂和融合的方式,动态变化适应机体需求。线粒体具有独立的 DNA,主要参与线粒体部分氧化磷酸化酶类的转录和编码[5]。
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