alcat1介导心肌肥厚的病理进程及调控线粒体氧化应激和自噬的机制

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1、博士学位论文密级ALCATl介导心肌肥厚的病理进程及调控线粒体氧化应激和自噬的机制AblationofALCAT1MitigatesHypertrophicCardiomyopathythroughEffectsonOxidativeStressandMitophagy作者姓名：学科专业：学院(系、所)：指导教师：刘晓磊药理学药学院李元建教授史裕光教授程泽能教授、／答辩委员会主趣一答辩委员会主席么堕!竺!，＼=苎中南大学2012年5月原创性声明IrillIfillIIHIllIHIIIIIUIY2424185本人声明，所呈交的学位论文是本人

2、在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：剑堕毳日期：独z兰年上月卫日学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时

3、授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。作者签名：勤盗盘导师签名釜至塾日期：筮丝，年』野博士学位论文中文摘要摘要氧化应激和线粒体的受损是引起心肌功能不全和心衰的重要原因，但其机制仍未被完全研究和阐述清楚。心磷脂(CL)是参与氧化磷酸化和维持心脏功能所需的一种线粒体的磷脂，其支链结构长度的改变，酰基不饱和度的异常和脂质过氧化程度的增加与心功能障碍有关。心磷脂乙酰转移酶(ALCATl)是～种的重要的CL酰基转移酶，它对CL的支链结构有重构性的修饰作用，由于ALCATl对CL的病理

4、重构是很多心脏病的普遍现象，而且ALCATl本身可被氧化应激和年龄相关的代谢性疾病所诱导而表达上调，因此我们研究在心肌肥厚疾病中，ALCATl对心脏病理发展的可能作用和影响机制。在小鼠模型中，考察ALCATl的敲缺对T4引起的心肌肥厚程度，心肌功能受损的程度，心室纤维化的程度，线粒体的损伤，和PINKl相关的线粒体自噬程度的影响。在H9C2细胞株中，我们考察ALCATl高表达对氧化应激和脂质过氧化水平，mtDNA的拷贝数，细胞骨架蛋白的重构和细胞形态的影响。在MEF细胞上，考察ALCATl的敲除对氧化应激引起的线粒体损伤和碎片化程度的影响。

5、整个研究结果，确定了具有对CL重构作用的ALCATl在心肌肥厚和心脏功能不全的病理进程中有重要的介导作用，其机制与氧化应激，线粒体的氧化损伤，自噬体系的调控等有关，整个研究结果表明了ALCATl在心脏病源学研究中的意义。本课题主要研究结果如下：1．ALCTAl的敲除减轻了甲状腺激素诱导的小鼠心肌肥厚的表型，包括小鼠的心脏和体重比值，左心室厚度和心肌功能，心肌细胞的容积，心室纤维化程度，心肌细胞肥厚和纤维化的标志物mRNA水平，和组织脂质过氧化程度。2．从蛋白水平确证了ALCTAl在小鼠心肌肥厚的病理组织中表达上调。3．ALCTAl的敲除减轻

6、了甲状腺激素诱导后的心肌组织中的线粒体损伤程度。4．ALCTAl的敲除增加了PINKl和P62在小鼠心肌中的表达水平5．ALCTAl的敲除不会影响短期甲状腺激素处理对心肌中Akt通博士学位论文中文摘要路的激活程度，但会在一定程度上减轻或逆转长期甲状腺激素处理对心肌组织中Akt通路的抑制程度。6．构建和筛选出稳定高表达Vector和ALCTAl的H9C2细胞株。7．在H9C2细胞株上，ALCTAl的高表达增加了细胞的容积和增殖速度，阻断了细胞分化能力。8．ALCTAl的高表达增加了H9C2线粒体氧自由基的产生速度，以及氧化应激诱导的脂质过氧化

7、程度和mtDNA的氧化缺失。9．ALCTAl的过表达和敲除改变了骨架蛋白在H9C2和MEF细胞内的分布。10．ALCTAl介导了H9C2和MEF细胞中的线粒体网络结构在碎片化和连续管状结构的转换，ALCTAl的敲除可以减轻氧化应激引起的线粒体碎片化程度。11．ALCTAl的高表达减少了VDAC在H9C2中的表达，ALCTAl的敲除增加了VDAC在MEF的表达。12．ALCTAl的敲除减缓了MEF的细胞衰老进程。13．ALCTAl引起的氧化应激诱导了H9C2的胰岛素信号抵抗。14．ALCTAl的高表达阻断了甲状腺激素对Akt通路的磷酸化激活。

8、总之，本课题在甲亢诱导的心肌肥厚模型中，考察ALCATl的敲除对心肌肥厚表型的影响，从分子机制和信号传导通路的调控等方面进行机制的探讨。在H9C2和MEF细胞水平上研究ALCAT