emp和x射线致大鼠心肌闰盘间隙增宽与其机制分析

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1、第四军医大学硕士学位论文SDratSpragueDawleyratSD大鼠TBSTTris-bufferedsalineandTween20三羟甲基氨基甲烷吐温缓冲液-2-第四军医大学硕士学位论文EMP和X射线致大鼠心肌闰盘间隙增宽及其机制研究硕士研究生：刘洋导师：任东青教授辅导教师：赵涛副教授第四军医大学军事预防医学院放射医学教研室，西安710032资助基金项目：国家自然科学基金（No.81172636，30570447）中文摘要关键词：电磁脉冲；X射线；心肌闰盘；MAPK通路；Cx43；H9c2（2-1）细胞；SD大鼠随着日常生活中通讯、网络、医疗器械等设备的应用，

2、辐射与我们的生活越来越密切。但是辐射在给人类带来便利的同时，也严重影响着人们的身体健康，因而受到人们的广泛关注。既往研究显示，大鼠在受到辐射作用后，会出现心电图、血压等改变，而这些改变与心肌闰盘（IntercalatedDiscs，ID）有着极其密切的关系，但具体的机制尚不清楚。本研究以SD大鼠和H9c2（2-1）心肌细胞株为研究对象，应用电镜、免疫组化、蛋白免疫印迹杂交、RealTime-PCR等实验方法，明确EMP和X射线辐照对大鼠心肌闰盘结构及其连接蛋白的影响及变化规律，并初步探明EMP和X射线辐照诱导心肌闰盘结构损伤的可能分子机制。目的：研究EMP及X线辐照对大

3、鼠心肌闰盘结构及缝隙连接蛋白的影响及可能机制。方法：采用EMP和X射线分别照射SD大鼠。EMP辐照参数：场强为200kV/m，前-3-第四军医大学硕士学位论文沿15ns，脉宽10ns，脉冲次数200次，脉冲间隔为7s；X射线辐照剂量为20Gy。EMP辐照后0h、1h、3h、6h、12h和24h后，X射线辐照后1h、3h、6h、12h和24h后，分别麻醉条件下处死大鼠，取左心室肌，进行下一步实验检测。1.用硝酸镧示踪法在电镜下观察心肌细胞和闰盘形态学的改变。2.用WesternBlot方法检测心肌闰盘缝隙连接蛋白Cx43，p-Cx43，Cx40及Cx45的含量变化。3.用

4、RealTime-PCR检测左心室肌的Cx43、Cx40及Cx45的mRNA表达水平及调控Cx43的miR-1表达水平的变化。4.用20Gy（MTT法确定）的X射线照射H9c2（2-1）心肌细胞株，在照后1h、3h、6h、12h、24h收集细胞，用Westernblot方法检测连接蛋白Cx43、p-Cx43的含量变化以及MAPK通路中p38、p-p38、ERK和p-ERK蛋白表达的改变，用RealTime-PCR检测Cx43mRNA水平和miR-1含量的变化。结果：1.EMP、X射线辐照SD大鼠，电镜下观察心肌闰盘结构异常，均呈闰盘间隙增宽且在1h~6h内随时间延长其损

5、伤加重，12h后逐渐恢复，呈可逆性改变特征。2.EMP、X射线辐照SD大鼠后，Cx43蛋白及其磷酸化水平均明显增高，而Cx40、Cx45蛋白变化不大。3.EMP、X射线辐照射SD大鼠后，Cx43mRNA水平升高，而Cx40、Cx45的mRNA水平变化不显著；对Cx43基因具有调控作用的miR-1含量明显降低。4.X射线20Gy照射大鼠心肌细胞H9c2（2-1）后，其Cx43和p-Cx43的蛋白表达水平降低，MAPK相关蛋白p38，p-p38，ERK和p-ERK的蛋白表达水平也均降低。而Cx43的mRNA水平略有升高，miR-1水平仅有降低趋势。。结论：EMP及X射线均可

6、作用于心肌闰盘，使闰盘间隙显著增宽，发生结构改变，损伤心肌细胞，并导致闰盘连接蛋白Cx43mRNA和蛋白及其磷酸化水平均明显增高，miR-1表达降低，miR-1可能参与了对Cx43基因的调控。EMP、X射线对心肌闰盘损伤的作用机制可能是射线作用于心肌闰盘结构，致使其连接子联接破坏，闰盘连接中最敏感的缝隙连接分离，使得其间隙增宽扩大，组成缝隙连接的主成份是Cx43蛋白，此时急需新Cx43更新补充，并修复受损的连接子，为此激活了Cx43基因高-4-第四军医大学硕士学位论文表达，加速Cx43磷酸化过程；另一途径通过miR-1对靶基因Cx43进行调控作用，miR-1降表达以促进

7、Cx43的表达，共同加快修复闰盘结构的损伤。-5-第四军医大学硕士学位论文MechanismofEMPandX-rayirradiationontheincreasingofmyocardialintercalateddiscsgapinratsCandidateformaster:LiuYangSupervisor:RenDongqingTutor:ZhaoTaoDepartmentofRadiationMedicine,FacultyofMilitaryPreventiveMedicine,FourthMilitaryMedicalU