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研究目的心肌缺血具有高发病率和高死亡率,是目前临床治疗的重大问题,其治疗药物的研发相当重要。前期已有大量研究证明异甜菊醇对心肌具有良好保护作用,可治疗心肌缺血。我们课题组前期以异甜菊醇为母核,合成了一系列四环二萜类异甜菊醇衍生物,并且筛选出心肌保护作用更强的KFH-08。但是KFH-08对心肌缺血是否具有保护作用尚属未知。因此,本研究旨在探究KFH-08对心肌缺血是否具有保护作用及其可能的药理学作用机制,具体包括:(1)探究KFH-08对慢性心肌缺血大鼠的保护作用。(2)探究KFH-08保护心肌缺血的机制是否依赖促血管新生。(3)探究KFH-08保护心肌缺血的机制是否通过抗氧化应激损伤。研究内容1、探究KFH-08对心肌缺血是否具有保护作用本研究通过结扎左前降支冠状动脉的方法构建大鼠慢性心肌缺血模型,进行4周的给药处理。经病理学分析(HE染色)、超声检测评估KFH-08对心肌缺血大鼠的心脏功能和心肌功能的保护作用。2、探究KFH-08是否通过促血管新生信号通路保护心肌缺血在体外,通过CCK-8检测细胞活力的方法评价KFH-08对HUVEC的增殖作用。在体内,使用Tg[flk:EGFP]转基因斑马鱼胚胎评价KFH-08对VRI抑制斑马鱼体节间血管生成的促血管生成的作用。分析不同实验组RNA seq检测结果,以寻找KFH-08保护心肌缺血的分子机制。同时使用RT-q PCR法验证RNA seq结果中目标基因的表达水平。最后使用联合信号通路抑制剂的给药的方式,验证KFH-08是否激活与VEGF血管新生相关的信号通路。3、探究KFH-08是否通过抗氧化应激信号通路保护心肌缺血在体外,通过CCK-8检测细胞活力的方法评价KFH-08对t-BHP引起的氧化应激损伤的保护作用,同时使用DCFH-DA验证KFH-08对ROS的影响。在体内,使用AB-WT野生型斑马鱼分别构建VRI和t-BHP引起的氧化应激损伤模型,评价KFH-08对氧化应激损伤的保护作用。使用RT-q PCR法验证RNA Seq结果中与氧化应激损伤相关基因的表达水平。研究结果1、在探究KFH-08对慢性心肌缺血大鼠的保护作用方面,采用结扎左前降支冠状动脉的方法成功构建大鼠心肌缺血模型。KFH-08对慢性心肌缺血大鼠具有保护作用,显著改善心脏功能。经过给药处理后,大鼠心脏的心室收缩末期和舒张末期的差值、射血分数、收缩分数、心率和心脏输出量显著恢复,上下心室壁呈锯齿状。经病理学分析(HE染色),结果也显示:KFH-08明显改善组织中心肌细胞的形态,保护心肌。2、在体外,KFH-08具有促进HUVEC增殖的作用。在体内,使用VRI诱导的血管损伤的模型,确定KFH-08具有促血管新生的作用,且实验的最佳浓度为200μmol/L。为了验证KFH-08对血管新生信号通路相关基因表达的影响,通过RNA seq结果可得,KFH-08激活与血管新生通路相关基因的表达(vegfaa、vegfba、flt1、kdr、notch1a、dll4、etv2、hif1aa、mapk8ip2、ndrg4)。进一步通过RT-q PCR验证RNA seq的结果,显示KFH-08显著提高相关基因的表达。且通过信号通路抑制剂的研究,发现KFH-08发挥作用的机制的确依赖于VEGF血管新生相关信号通路。3、在体外,KFH-08对t-BHP诱导的H9C2氧化应激损伤具有显著的保护作用,显著降低活性氧的数量。在体内,使用t-BHP氧化应激损伤模型和VRI氧化应激损伤模型,经KFH-08给药处理之后,斑马鱼的活性氧数量显着减少,具有保护氧化应激损伤的作用。且通过RT-q PCR法验证RNA seq的结果时,也发现KFH-08显著提高与氧化应激相关基因的表达(pax10、barx1和steap3)。结论1、KFH-08对心肌缺血具有显著的保护作用。2、KFH-08保护心肌缺血的分子机制依赖于VEGF/Notch/Etv2激活的促血管新生信号通路。3、KFH-08保护心肌缺血的分子机制依赖于pax10/barx1/steap3激活的抗氧化应激的信号通路。