RhoA/ROCKl信号通路在糖尿病视网膜病变血管内皮细胞损伤中的作用机制及干预的研究

来源 :山东大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fyq20061001
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
糖尿病视网膜病变(diabeticretinopathy,DR)是糖尿病最常见的微血管并发症之一,视网膜血管内皮细胞(retinal endothelial cells,RECs)长期暴露于高糖环境中,炎症反应和凋亡增强、细胞活性降低,破坏血-视网膜内屏障(inner blood-retinal barrier,iBRB),使微血管渗漏性增强,出现微血管瘤、棉绒斑、硬性渗出等一系列的病理变化,导致患者视力下降,严重影响生活质量,加重家庭负担。RhoA/ROCK(Ras homolog gene family member A/Rho-associated coiled coil-containing protein kinase)和间隙连接蛋白 43(Connexin43,Cx43)均广泛分布于人体的各个组织和器官,参与多种关键的生物学进程,在维持内环境稳态中发挥了至关重要的作用,但在疾病中,它们的异常激活同样会引发一系列的病理改变,促进疾病的发生发展。本研究首次证明了在RECs中,RhoA/ROCK信号通路对Cx43的调控机制以及ROCK抑制剂对RECs的保护作用,表明高糖环境中RhoA/ROCK信号通路的激活通过破坏细胞间连接通讯(gap junction intercellular connection,GJIC)使iBRB的屏障作用减弱,促进DR的进展,同时为ROCK抑制剂改善DR微血管病变提供了理论依据。目的:探究在DR中,高糖通过激活RhoA/ROCK/Cx43信号通路破坏RECs及iBRB的分子机制,以及ROCK抑制剂对RECs的保护作用,以期为DR的早期治疗提供理论依据。方法:1.通过细胞实验验证高糖引起mRECs损伤的作用机制。分组:对照组(5.5mM葡萄糖)、高糖组(30,60,90 mM葡萄糖)、高糖+Y-23532组、高糖+fasudil组、RhoA过表达组。(1)对照组:mRECs在5.5 mM葡萄糖浓度培养24h或48h。(2)高糖组:mRECs在不同糖浓度(30,60,90mM葡萄糖)培养24h或48h。(3)高糖+Y-27632干预组:mRECs给予Y-27632 10 μ M处理30min后,改用高糖(30 mM葡萄糖)培养24h或48h。(4)高糖+fasduil干预组:mRECs给予fasudil 30 μM+高糖(30 mM葡萄糖)培养24h 或 48h。(5)RhoA过表达组:mRECs在5.5 mM葡萄糖浓度下培养,给予RhoA过表达质粒3 μ g培养24h或48h。qRT-PCR 及 Western blot 检测各组 RhoA、ROCK1、ROCK2、Cx43 mRNA 及蛋白质的表达水平,ELISA检测各组细胞上清中炎症因子TNF-α、IL-1 β、IL-6的表达水平,流式细胞术检测各组细胞的凋亡情况,CCK-8实验检测各组细胞的活性,免疫细胞化学实验观察Cx43的位置分布。2.通过动物实验观察ROCK抑制剂fasudil对早期DR的干预作用。分组:对照组、糖尿病组、糖尿病+fasudil组。(1)对照组:动物无任何处理。(2)糖尿病动物模型:8周龄健康雄性C57BL/6J小鼠连续5天腹腔注射链脲佐菌素(STZ)50 mg/Kg,一周后测空腹血糖高于16.7 mmol/L则造模成功。(3)fasudil干预模型:造模成功后的糖尿病鼠连续12周每天腹腔注射fasudil 50mg/Kg。qRT-PCR及Western blot检测各组RhoA、ROCK1、ROCK2、Cx43mRNA及蛋白质的表达水平,视网膜切片免疫荧光染色观察各组Cx43表达变化,HE染色比较各组视网膜厚度,视网膜铺片PAS染色观察各组视网膜血管内皮细胞及无细胞毛细血管数,Evans blue实验观察各组视网膜血管通透性的变化。3.统计学方法:采用GraphPad prism 8统计软件进行统计学分析,p<0.05时具有统计学意义。结果:1.高糖激活RhoA/ROCK1信号通路促进糖尿病视网膜病变的发展。在细胞实验中,高糖处理视网膜血管内皮细胞,RhoA和ROCK1表达升高(p<0.05),而ROCK2表达水平不变,炎症因子TNF-α、IL-6、IL-1 β释放显著增高(p<0.05),细胞凋亡增多(p<0.05),细胞活性降低(p<0.05)。表明高糖通过激活RhoA/ROCK1信号通路促进视网膜血管内皮细胞的炎症反应和凋亡,抑制细胞活性。在动物实验中,糖尿病小鼠的视网膜组织中RhoA、ROCK1表达水平升高(p<0.05),而ROCK2表达水平无变化,视网膜厚度变薄(p<0.05)、内皮细胞数减少(p<0.05)、无细胞毛血管数增多(p<0.05),视网膜渗漏增加(p<0.05)。表明高糖通过激活RhoA/ROCK1信号通路加重糖尿病视网膜病变。2.RhoA/ROCK1通过调节Cx43的表达和位置加重糖尿病视网膜病变。在细胞实验中,高糖及RhoA过表达的视网膜血管内皮细胞中,Cx43表达水平显著降低(p<0.05),并且其位置从细胞膜内化到细胞质。而使用ROCK抑制剂Y-27632或fasudil后Cx43表达水平上调(p<0.05),其位置从细胞质转移至细胞膜。在动物实验中,与对照组小鼠相比,糖尿病小鼠视网膜组织中的Cx43表达水平显著升高(p<0.05),而使用fasudil腹腔注射的糖尿病小鼠视网膜组织中Cx43表达水平下调(p<0.05)。3.ROCK抑制剂可以改善糖尿病视网膜血管病变。在细胞实验中,使用ROCK抑制剂Y-27632或fasudil处理视网膜血管内皮细胞后,炎症因子TNF-α、IL-6、IL-1 β释放显著减少(p<0.05),细胞凋亡减少(p<0.05),细胞活性增强(p<0.05)。提示ROCK抑制剂通过抑制RhoA/ROCK1/Cx43信号通路减缓高糖诱导的内皮细胞炎症反应和凋亡,提高细胞活性。在动物实验中,糖尿病小鼠连续腹腔注射fasudil 12周后,小鼠视网膜厚度(p<0.05)及视网膜血管内皮细胞数增加(p<0.05),无细胞血管数减少(p<0.05),血管渗漏减轻(p<0.05)。提示ROCK抑制剂可保护血-视网膜内屏障,从而减轻糖尿病视网膜病变。结论:高糖激活RhoA/ROCK1信号通路,破坏Cx43,使其表达水平下调并内化,加重视网膜血管内皮细胞炎症反应和凋亡,降低细胞活性,从而破坏血-视网膜内屏障,使血管渗透性增强,促进糖尿病视网膜病变的发生发展。使用ROCK抑制剂抑制ROCK1后可以改善RhoA/ROCK1/Cx43信号通路导致的视网膜血管内皮损伤。因此,本研究为糖尿病视网膜病变的发病机制提供了线索,对发现潜在有效的治疗早期糖尿病视网膜病变的药物提供了理论依据。
其他文献
2018~2019年,本试验在山东农业大学农学院试验农场和作物生物学国家重点实验室进行。选用夏玉米品种登海605(DH605)为试验材料,种植密度为67500株hm-2,化控试剂为植酶Q9(主要成分是黄腐酸,黄腐酸含量≥200 g L-1)。设置开花至收获期遮阴(S1)、拔节至开花期遮阴(S2)和出苗至收获期遮阴(S3)3个遮阴处理,以大田自然光照为对照(CK)。大田遮光率为60%。另外,选用化控
学位
为探究土壤水分对甘薯块根数量的调控效应及其作用机理,改善块根的外观品质,提高块根产量,本试验以鲜食型甘薯品种烟薯25号(YS25)和龙薯9号(LS9)为试验材料,采取裂区试验设计,设5个土壤相对含水量水平,分别为:50%(W1)、60%(W2)、70%(W3)、80%(W4)、90%(W5),于山东农业大学农学试验站旱棚内进行田间试验,按照测墒补灌的方法进行灌溉。主要研究结果如下:1土壤含水量对甘
学位
随着科技的发展与社会的进步,科幻文学在中国的受众范围逐渐扩大,越来越多的作家也投身于科幻文学的创作之中。刘慈欣的《三体》三部曲系列在国内广受好评的同时,经刘宇昆、Joel Martinsen(周华)翻译出版后,亦吸引了国外读者的关注。随之,翻译研究者多从译介模式、翻译风格等角度对其取得的译介效果进行解读。本文以《三体》三部曲中的中国文化负载词为研究对象,试解构翻译策略,对其译介效果进行量化展现。作
学位
小麦是世界上重要的粮食作物之一,但小麦叶锈病严重威胁小麦的产量安全。小麦叶锈病(wheat leaf rust)是由小麦叶锈菌(Puccinia triticina)引起的小麦重要病害之一。防治叶锈病主要依靠化学防治或栽培抗病品种,而培育抗病品种是防治叶锈病最为安全、有效的方法。然而由于不断变异产生新的叶锈小种,导致很多抗叶锈病基因逐渐丧失了抗病性。小麦抗叶锈病基因Lr29是一个全生育期抗病基因(
学位
伊格尔顿是英国著名的马克思主义理论家,他的思想有着重要的影响,其中悲剧理论也不容忽视。伊格尔顿的悲剧理论在整个马克思主义悲剧理论的脉络中占据重要位置,梳理他的悲剧理论有助于扩大左翼知识分子的理论范围和理论深度。伊格尔顿的悲剧理论也是对现代性的反映,提供了审视现代社会的新的视角。本篇论文主要从三个方面阐述伊格尔顿的悲剧理论。第一章分析伊格尔顿悲剧理论的形成。伊格尔顿的悲剧理论是对陷入低潮的马克思主义
学位
瞬变电磁法是探测岩溶含水构造最为有效的地球物理方法之一,其具有对低阻体敏感、工作效率高、成本低等显著优势,已被广泛应用于工程勘查、水文地质调查、矿产资源勘查、地质灾害探查等诸多领域。在隧道超前地质预报中,传统的瞬变电磁法主要采用重叠回线、中心回线等动源类装置。此类方法一般在掌子面布置一条测线,通过获得的二维电阻率剖面对探测结果进行解译。隧道固源回线瞬变电磁是借鉴地面大定源回线瞬变电磁提出的,通过在
学位
盐碱土面积大且增长速度快,利用农林和工矿固体废物对盐碱土进行改良具有环境效益。针对盐碱土形成机理,本研究通过室内土柱装置模拟盐碱土的形成过程,利用小麦秸秆(WS)、玉米秸秆(CS)、树枝(TB)等农林废弃物作为隔盐层材料切断土壤含盐地下水向上运移路径,测定土壤在盐碱化过程中pH、电导率(EC)及离子含量的变化情况,研究隔盐层材料(WS、CS、TB)、厚度(5 cm、10 cm和15 cm)、填埋深
学位
小麦白粉病是由禾布氏白粉菌(Blumeria graminis f.sp.tritici)引起的一种气传真菌性病害,其流行对小麦安全生产构成极大威胁。发掘抗病基因培育抗病品种是控制小麦白粉病最为经济有效的途径。由于病菌自身会随着小麦品种的更替不断发生变异,使已有抗性品种逐渐丧失抗性,不断发掘新的抗白粉病基因,开发抗病基因的分子标记并应用于抗白粉病标记辅助育种,提高小麦的白粉病抗性,是一项长期的任务
学位
裂隙岩体作为地下工程施工过程中最常见的不良地质体之一,极易引发工程失稳与突涌水等地质灾害的发生,而注浆加固则是目前最为常用且有效的防治手段。然而,作为最主要的注浆材料,普通水泥浆液极易在重力的作用下而表现出非均一性,进而对注浆施工效果造成影响,所以有必要对水泥浆液物理力学性能的内在和外在表现进行更深入的剖析。本文以隧道注浆工程为背景,通过理论分析、室内试验和数值模拟相结合的方法,从微观和宏观两个方
学位
目前很少研究专注于高校内部的翻译院系的汉译英期末考试的评分问题。大部分汉译英期末考试的试卷由任课老师凭印象和直觉评分。本文采用语言测试的理论和方法,力图针对校内汉译英期末考试,设计一则评分量表并验证其效度。翻译测试的关键一环是评分量表。评分量表包括分项或维度、描述语以及等次等要素。评分量表要反映所测量的翻译能力,同时,评分人需要识别与量表一致的文本特征,量表的分数段及功能要符合预期。根据这些要求,
学位