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[目 的]衰老是心血管疾病重要的危险因素之一,但衰老相关心脏结构的改变及其机制尚不完全清楚。本实验通过构建自然衰老小鼠模型,研究自然衰老小鼠心脏结构的变化并探索其可能的机制。[方 法]10只7月龄C57BL/6小鼠于联勤保障部队第九二O医院动物房进行常规豢养15个月,构建自然衰老小鼠模型(22月龄),命名为老年组(aged),另取10只2月龄C57BL/6小鼠作为年轻对照组(young)。造模成功后,常规称取小鼠体重并脱颈处死,称取心脏标本重量及体重,计算心脏体重比;伊红-苏木素(Hematoxylin Eosin,HE)染色观察心肌组织大体切片、炎性细胞浸润及心肌坏死、肥大程度;Masson染色观察心肌纤维化程度,荧光Tunel检测心肌细胞凋亡程度;ELISA法检测心肌纤维化相关因子Ⅰ型前较远胶原肽和Ⅲ型前胶原氨基端肽的表达水平;qPCR及Western blot技术检测心肌中核因子相关因子-2(Nrf2)和血红素加氧酶-1(Ho-1)的信使RNA(mRNA)及蛋白水平。[结果]1、与young组小鼠相比,aged组小鼠反应迟钝、运动迟缓,毛色变淡、斑秃明显、摄食饮水减少;2、与young组小鼠相比,aged组小鼠心脏重量均显著增加(P<0.001),但心脏体重比无明显变化(P>0.05);3、心肌HE切片结果提示:与young组小鼠相比,aged组小鼠心腔扩大、心肌间隙增宽,心肌纤维增粗、排列紊乱;Masson染色提示aged组小鼠心肌胶原纤维增多;荧光Tunel结果显示young组与aged组两组小鼠在心肌凋亡率比较上无明显差异(P>0.05);4、ELISA结果显示aged组小鼠心肌中Ⅰ型及Ⅲ型胶原纤维的表达水平高于young组,但二者并无明显差异(P>0.05);5、qPCR及Westernblot结果显示:两组小鼠心肌中均有Nrf2及Ho-1的mRNA及蛋白表达,但young组小鼠心肌中的表达水平较aged组显著增加(P<0.05);6、相关性分析结果显示:心肌组织中Nrf2及Ho-1的蛋白表达水平与Ⅰ型及Ⅲ型前胶原肽的表达水平呈负相关关系(P<0.05)。[结论]1、自然衰老可引起心腔扩大、心肌纤维增粗、排列紊乱、心肌间隙增宽、胶原沉积等改变;ELISA检测发现心肌胶原增加,提示小鼠心脏衰老早期可能以心肌纤维化为主。2、衰老相关心脏结构改变心肌胶原的增加可能与Nrf2和Ho-1的表达降低有关,氧化应激通道可能参与了小鼠心脏的衰老。[目 的]探究UCMSCs移植及Klotho蛋白治疗对衰老小鼠心脏结构改变的影响。[方 法]体外扩增培养人UCMSCs,通过观察UCMSCs细胞形态及细胞表面抗原,鉴定UCMSCs并获取第5代UCMSCs;将32只22月龄C57BL/6小鼠按随机数表法分为4组,即aged+UCMSCs组(在自然衰老模型基础上,尾静脉注射小鼠脐带间充质干细胞,1 x105/0.5ml),aged+Klotho蛋白组(在自然衰老模型基础上尾静脉注射Klotho蛋白,10ug/kg)、aged+saline组(在自然衰老模型基础上,尾静脉注射与前者等体积生理盐水),aged组(不做任何处理)。UCMSCs移植及Klotho蛋白治疗4周后,称取小鼠体重并常规脱颈处死小鼠,称取心脏湿重并计算心脏体重比;伊红-苏木素(Hemato xylin Eosin,HE)染色观察心肌大体外观、炎性细胞浸润及心肌坏死、肥大程度;Masson染色观察心肌纤维化,荧光TUNEL检测心肌细胞凋亡程度;ELISA法检测心肌中Ⅰ型和Ⅲ型前胶原肽的表达水平。qPCR及Westernblot技术检测心肌中核因子相关因子-2(Nrf2)和血红素加氧酶-1(Ho-1)的信使RNA及蛋白水平;[结果]1、细胞鉴定及培养结果:贴壁法培养的UCMSCs细胞伸展成梭形、多角形,细胞生长旺盛,流式细胞仪检测显示第5代UCMSCs表达CD73、CD90和CD105,不表达CD34、CD45,符合UCMSCs特征;2、与aged组及aged+saline组小鼠相比,UCMSCs及Klotho治疗4周后毛色稠密、斑秃减少,小鼠活动度增强,进食、饮水增加;3、与 aged 组及 aged+saline 组小鼠相比,aged+UCMSCs 组和 aged+Klotho 组小鼠在体重、心脏湿重及心脏体重比上均无明显差异(P均>0.05);4、HE染色、Masson染色、荧光Tunel染色结果显示:aged组、aged+saline组、aged+UCMSCs组和aged+Klotho组小鼠在心肌炎性细胞浸润、变性坏死、心肌纤维化及心肌凋亡程度并无明显差异;5、ELISA结果显示:与aged组及aged+saline组小鼠相比,aged+UCMSCs组和aged+Klotho组小鼠心肌组织中Ⅰ型及Ⅲ型前胶原肽的表达降低,但四组间并无明显差异(P>0.05);6、qPCR及Western blot结果显示;与aged组及aged+saline组小鼠相比,aged+UCMSCs组和aged+Klotho组小鼠心肌组织中Nrf2及Ho-1的mRNA及蛋白表达均明显升高(P均<0.05)。7、相关性分析结果显示:心肌组织中Nrf2及Ho-1的蛋白表达与Ⅰ型及Ⅲ型前胶原肽的表达呈负相关(P<0.05)。[结论]1、UCMSCs及Klotho蛋白治疗可以显著提高衰老心肌组织中Nrf2及Ho-1的表达,改善氧化应激能力,从分子水平改善心脏衰老。2、UCMSCs及Klotho蛋白治疗可以改善皮肤及毛发衰老。