慢性铁超载加重小鼠腹主动脉粥样硬化病变的研究
作者单位：吉林大学
学位级别：硕士
导师姓名：王晔玲
授予年度：2016年
学科分类：1002[医学-临床医学] 100201[医学-内科学(含：心血管病、血液病、呼吸系病、消化系病、内分泌与代谢病、肾病、风湿病、传染病)] 10[医学]
摘 要：背景:心血管疾病是目前影响人类健康最重大的慢性疾病,据统计,全球近50%的人死于心血管疾病及其严重并发症,我国心血管疾病患者人数已超过2.9亿,心血管疾病已超越癌症成为影响人类健康的第一大死因。年龄、高血压、高血脂、糖尿病、吸烟被认为是AS形成的传统的5大危险因素,然在因冠心病死亡的患者中,约半数的人不能归咎于传统的危险因素,这提示更多发病机制的存在。20世纪80年代Sullivan首次提出铁与心血管疾病的关系,30多年来关于铁超载与心血管疾病的关系的研究从未间断,目前铁超载与动脉粥样硬化关系仍然饱受争议,但是大量实验和流行病学证据支持铁过量与动脉粥样硬化病变程度呈正相关。铁作为催化剂,通过Fenton及Haber–Weiss反应产生大量活性氧,体内活性氧过过表达可造成生物大分子氧化损伤以细胞内的氧化还原环境的改变,从而影响氧化还原敏感的细胞信号转导途径和转录因子,最终导致动脉粥样硬化产生。目的及意义:实验通过建立铁超载模型,测定铁超载时沙鼠体内ROS表达及腹主动脉粥样硬化病变情况,评估铁超载致氧化应激表达与动脉粥样硬化的关系,为临床上预防和治疗动脉粥样硬化提供新的视角。方法:选取健康不同月龄雌雄性长爪沙鼠30只(6月龄10只、30月龄20只),按照月龄不同平均分为3组:低龄对照组—6月龄沙鼠10只;高龄对照组—30月龄沙鼠10只;实验组,也称铁负荷组(高龄+铁负荷10w)—30月龄沙鼠10只。实验组沙鼠规律给予皮下注射右旋糖酐铁10周,剂量为100mg/kg,频率为5天/次。沙鼠称重,全麻下腹主动脉取血,处死大鼠后取心脏及腹主动脉组织(长约3-5cm),称取心脏重量,全血经高速离心后取上清液,所有样本均需超低温保存(-80℃)。实验中测定了血清铁含量、总铁结合力的值,并通过心肌普鲁士蓝染色证实铁在沙鼠组织中的沉积,铁超载模型的建立;通过测定了组织中MDA含量、SOD活性及沙鼠腹主动脉血管超氧阴离子水平,验证铁超载时氧化应激表达;通过沙鼠腹主动脉组织油红“O脂肪染色及钙盐沉积测定,评估不同组沙鼠腹主动脉粥样硬化病变程度。结果:1、实验组沙鼠的SI及TIBC较高龄对照组分别升高了358%、110%,较低龄对照组分别升高了374%、126%,P0.05,差别无统计学意义。2、三组沙鼠心肌组织中MDA及SOD测定结果示:高龄对照组与低龄对照组比较MDA含量升高了28.06%,SOD活性下降了17.44%,而实验组与高龄对照组比较,MDA含量升高了90.45%,SOD活性下降了41.25%,P0.05,差异均有统计学意义3、沙鼠心肌组织Prussian染色显示慢性铁超载组沙鼠心肌细胞质中可见大量被染成深蓝色的铁沉积颗粒,而对照组无明显铁沉积颗粒。分析结果显示:实验组沙鼠心肌细胞间质中铁沉积面积与对照组比增加了4100%,P0.01,差异有统计学意义。4、氧化荧光探针HE可测定沙鼠腹主动脉氧化应激表达情况,结果表现为不同强度的红色荧光,荧光强度与超氧阴离子O2–表达呈正相关。结果显示:高龄组沙鼠动脉红色荧光的积分光密度较低龄组增强,说明高龄组沙鼠动脉组织中超氧阴离子O2–表达水平增加;而铁负荷组动脉组荧光积分光密度最强,超氧阴离子O2–表达水平最高。两组差异明显,有统计学意义(P0.05)。5、三组沙鼠腹主动脉经“油红0染色后动脉壁染色结果显示如下,结果显示低龄组被染色组织面积小、颜色浅,不明显;高龄组较低龄组染色面积增大,颜色加深;而铁负荷组被染色面积最大,颜色最深。利用Image-pro plus 6.0软件进行分析及经统计分析后显示不同组沙鼠被深染组织阳性面积率差异显著,具有统计学意义(P0.05)。6、Von Koss钙盐染色结果示三组沙鼠动脉管壁均有不同程度被染成棕黑色的钙盐沉积颗粒,高龄组钙盐沉积较低龄组增加,而实验组较高龄组钙沉积更明显。分析结果显示:高龄对照组钙含量较低龄对照组增加了71.7%,而实验组与高龄对照组比较钙盐沉积含量增加了105%,差异显著,有统计学意义(P0.01)。结论:1、铁负荷增加时,过量的铁可在沙鼠组织内大量铁沉积。2、铁超载时,过量的铁使沙鼠体内氧化应激增加,ROS表达增加。3、年龄是动脉粥样硬化斑块形成的危险因素,而铁负荷增加能使小鼠腹主动脉粥样硬化病变程度进一步加重。4、慢性铁超载致动脉粥样硬化病变程度加重机制可能与铁超载致氧化应激表达增加密切相关。
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