巨噬细胞调控心梗后交感神经再生的作用和分子机制

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作者：

殷洁

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摘要：

第一部分阻断Notch信号通路改善心梗大鼠交感神经过度增生,并增加M2型巨噬细胞的数量 研究背景: 心源性猝死(sudden cardiac death,SCD)是MI的常见并发症,每年每10万人中平均有0.46-3.7人死于SCD.在临床实践中,在MI早期,患者易反复发作室速(VT),室颤(VF),亦称为"交感电风暴",其发生与交感神经过度增生和激活密切相关,尽管抗心律失常药物胺碘酮,ICD植入术和射频消融术在MI后电风暴中广泛应用,仍存在心律失常反复,不能终止的现象.在犬类及啮齿类动物实验中,针对交感神经的左侧星状神经节阻滞,肾交感神经切除术及迷走神经刺激术在改善MI后室性心律失常发作中效果显著,但临床样本少,缺乏有力证据.目前,交感神经过度增生为特点的心脏自主神经重构成为MI早期VT,VF发作的重要元素,所以,探讨MI后交感神经过度增生的分子机制可为临床MI后恶性心律失常的防治提供新的理论依据和治疗靶点. 研究发现,炎症反应在外周神经损伤和再生中起到重要作用.这一发现为自主神经重构的防治打开了新的视窗.炎症介导的心肌梗死(MI)周边交感神经增生与心律失常致心源性猝死的发病紧密相关,有研究表明,MI处浸润的巨噬细胞通过产生神经生长因子(NGF)成为连接炎症反应和交感神经再生的纽带,但具体的调控机制尚不明确.巨噬细胞调控NGF的机制尚不明确.巨噬细胞主要分为促炎的M1型和抑炎的M2型.在对于MI后心肌重构的研究中发现,巨噬细胞的表型和功能连续变化.在MI急性炎症期,M1型巨噬细胞大量浸润,并在MI3天达到高峰;5天后,M2型巨噬细胞逐渐增多,并于MI7天达高峰,此后巨噬细胞逐渐消退.进一步探寻MI后调控巨噬细胞的表型和功能的上游分子可为心梗后自主神经重构.Notch信号在MI后炎症细胞中过度激活,同时Xu等在Nature communication中的最新研究发现,Notch可调控巨噬细胞的表型转变,参与巨噬细胞介导的炎症反应调控,但其在MI后交感神经重构中的作用未有报道.因此我们猜测,Notch信号的激活参与MI后巨噬细胞表型转变,这一过程可通过影响NGF的释放参与MI后交感神经重构的调控过程. 研究目的: 我们旨在探究Notch信号在MI后的激活状态,Notch信号对MI后巨噬细胞及其主导的炎症反应影响,最终探讨Notch信号对心脏交感神经再生的影响和机制. 研究方法: 流程一 实验大鼠分为以下四组:Ⅰ,假手术+DMSO组:予大鼠冠状动脉前降支穿线不结扎,DMSO尾静脉注射,每次剂量50ul,造模前半小时首次注射,后每天一次直至取材;Ⅱ,假手术+ DAPT组(N-N-(3,5-difluorophenacetyl-1-alanyl)-S-phenylglycine-t-butyl ester):手术及DAPT注射方法同组Ⅰ, DAPT单次剂量10mg/kg,溶于50ulDMSO中;Ⅲ,MI+DAPT组:予大鼠冠状动脉结扎诱发MI,DAPT注射及频次同前,注射方法同组Ⅱ;Ⅳ,MI+DMSO组:MI造模及DMSO注射方法同组Ⅲ.MI后三天,分离心肌梗死区巨噬细胞,梗死区心肌,梗死灶周心肌,梗死远端心肌及空白心肌行RT-PCR检测Notch信号通路相关蛋白(NICD1,Hes1)的mRNA表达;同时采用免疫荧光和Western blot分别定位和定量梗死心脏NICD1的表达,同时行CD68,CD163及CD68,Arg1荧光双染及RT-PCR判定巨噬细胞表型;Elisa检测血浆中TNF-α,IL-1β的水平.MI后7天,利用心室压力容积系统测定血流动力学状态;程序性电刺激测定心律失常易感性;采用酪氨酸羟化酶(TH),生长相关蛋白43(GAP43)荧光染色半定量分析心脏交感神经再生. 流程二 为分析DAPT对NGF的作用,我们将MI大鼠分为:Ⅰ,MI组:方法同上;这一发现为心梗后室性心律失常的防治提供了新的靶点.

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关键词：

心肌梗死 交感神经 巨噬细胞 神经生长因子 信号通路 Notch信号

学位级别：

博士

学位年度：

2017