论文部分内容阅读
目的β1,3半乳糖基转移酶2(B3GALT2)是一种糖基转移酶,能够改变代谢底物构型影响代谢,同时它也是一种定位于核糖体和高尔基体的膜表面蛋白,可以修饰多种蛋白并参与多种生物过程,如炎症等。代谢异常和炎症都会对心脏产生损伤,本实验以B3GALT2基因敲除小鼠为模型,观察该基因对心脏功能和结构的改变,从炎症及凋亡方面进一步探究其作用机制。方法6月龄SPF级B3GALT2基因敲除小鼠,按基因型检测结果分为野生型(wild type,WT),杂合型(heterozygous,HET)和纯合型(homozygosity,HOM)。使用智能无创血压计检测小鼠血压,通过小动物心脏超声比较左心室收缩分数(left ventricular systolic fraction,LVFS)和左心室射血分数(left ventricular ejection fraction,LVEF)观察心脏功能变化;测量体重(body weight,BW)、全心重(heart weight,HW)和左心重(left weight,LVW)比较心脏大小,计算全心指数和左心指数;HE染色进一步观察心脏结构变化;western blot检测ANP,BNP蛋白表达情况,观察肥厚指标变化。Western blot检测TLR4,NF-κB,pNF-κB蛋白表达,观察炎症信号通路相关蛋白表达变化,利用免疫组化检测NF-κB的表达位置。用TUNEL染色,观察细胞核染色情况,计算细胞凋亡率;Western blot检测Bcl-2,Bax,cleaved caspase-3蛋白表达,明确B3GALT2对凋亡的影响。结果血压结果发现,HET组和HOM组的收缩压(systolic blood pressure,SBP)和舒张压(diastolic blood pressure,DBP)降低,表明B3GALT2可以影响小鼠生理功能。LVFS和LVEF结果显示,HET组明显低于WT组和HOM组,且HOM组低于WT组,表明基因敲低可以使心脏功能下降。对比心脏大小,发现HET和HOM组明显心脏大于WT组,进一步比较全心指数和左心指数,发现HET组和HOM组全心指数和左心指数明显高于WT组,HET组略高于HOM组;HE染色结果显示,与WT组相比HET组和HOM组的心肌细胞体积明显增大,HOM组心肌细胞略小于HET组。与WT组相比,HET组和HOM组ANP和BNP蛋白表达显著增加,但HOM组表达低于HET组。以上结果表明B3GALT2敲除能够导致心脏体积和重量增大,心肌细胞体积增大。与WT组相比,HET组和HOM组的TLR4,NF-κB,pNF-κB蛋白出现高表达,且HET组表达高于HOM组;免疫组化结果表明WT组NF-κB几乎不在细胞核表达,HET组中的NF-κB在细胞核高表达且整体表达水平显著增高,在HOM组中NF-κB细胞核与细胞质表达均增加,表明B3GALT2敲除能够激活TLR4/NF-κB信号促进炎症发生。TUNEL染色切片中HET组染色胞核数量明显高于其他两组,而HOM组也明显高于WT组;计算凋亡率后发现HET组的凋亡率高于HOM组和WT组,HOM组高于WT组。HET和HOM组促凋亡蛋白Bax和caspase-3高表达,抗凋亡蛋白Bcl-2低表达,而HET组的Bax和caspase-3表达高于HOM组,Bcl-2表达低于HOM组,表明B3GALT2敲除会使心肌组织凋亡率增高。结论1.B3GALT2基因敲除可以降低心功能,改变心肌结构,引起肥厚。2.B3GALT2基因敲除可以通过激活TLR4/NF-κB信号通路调控炎症。3.B3GALT2基因敲除可以通过激活凋亡内部途径促进凋亡的发生。