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[目的]本实验通过筛选、获得自然衰老猕猴模型的基础上,研究自然衰老猕猴心脏的变化并探索其可能涉及的机制。[方法]以平均年龄为24岁龄的猕猴,作为自然衰老猕猴模型,命名为老龄组(Elderly group),以平均7岁龄的健康猕猴作为年轻对照组(Young-adult group),每组各3只,均购买于中国科学院昆明动物所。行超声心动图检测;常规称取猕猴体重,暴露并切除猕猴的心脏组织,处死猕猴,称取心脏重量,计算心脏体重比;苏木精-伊红染色法(Hematoxylin-eosin staining,HE染色法)观察各组猕猴心肌组织的大体切片、炎性细胞浸润、心肌细胞坏死及肥大程度;Masson染色法观察心肌纤维化程度;荧光Tunel染色技术检测心肌细胞的凋亡程度;ELISA法检测心肌纤维化相关因子Ⅲ型前胶原肽和Ⅰ型前胶原肽的表达水平;qPCR及Western blot技术检测心肌组织中核因子相关因子-2(Nrf2)、血红素加氧酶-1(Ho-1)和醌氧化还原酶1(NQO1)的信使RNA(mRNA)及蛋白表达水平。[结果]1、与Young-adult组猕猴相比,Elderly组猕猴活动能力下降、皮毛脱落、毛发变灰,可见少量毛色变白、饮水摄食减少;2、与Young-adult组猕猴相比,Elderly组猕猴体重、心脏湿重明显增加(P<0.05),而两组猕猴心脏体重比之间却无显著差异(P>0.05);3、与 Young-adult 组猕猴相比,Elderly 组猕猴 LAD、LVDD、LVPWT 及IVST均有所增加,但无显著性差异(P均>0.05)。而Elderly组猕猴E/A 比值显著降低(P<0.05),EF、FS数值有所下降,但未达到统计学意义(P均>0.05);4、心脏病理学变化:HE染色结果提示,与Young-adult组猕猴相比,Elderly组猕猴可见心肌间隙增宽,心肌纤维增粗、排列紊乱;Masson染色结果提示,与Young-adult组猕猴相比,Elderly组猕猴心脏心肌纤维化增加;Tunel染色结果提示,与Young-adult组猕猴相比,Elderly组猕猴在心肌凋亡率上无显著性差异(P>0.05);5、ELISA检测结果显示:与Young-adult组猕猴相比,Elderly组猕猴心肌中Ⅲ型及Ⅰ型前胶原肽含量有所增高,但未达到统计学差异(P均>0.05);6、qPCR及Western blot结果提示:两组猕猴心肌组织中均有Nrf2、Ho-1及NQO1 mRNA及蛋白表达,且Elderly组猕猴心肌组织中表达水平较Young-adult 组显著降低(P<0.05)。[结论]1、自然衰老过程能够引起心肌间隙增宽,心肌纤维增粗、排列紊乱、胶原沉积等变化;ELISA检测发现心肌组织中胶原含量增加;超声心动图检测发现舒张功能降低,提示猕猴心脏衰老早期可能以心肌纤维化及舒张功能障碍为主。2、衰老相关心脏结构的改变心肌胶原含量的增加及心脏舒张功能的障碍可能与Nrf2、Ho-1及NQO1的表达降低有关,氧化应激通路可能参与了猕猴心脏的衰老过程。[目的]研究骨髓间充质干细胞移植治疗对衰老猕猴心脏的影响。[方法]体外扩增法培养猕猴骨髓间充质干细胞(Bone marrow mesenchymal stem cells,BMMSC),通过观察BMMSC的细胞形态及细胞表面抗原,鉴定BMMSC,定向诱导BMMSC分化为骨、脂肪及软骨细胞,分析其多项分化潜能,获取第4代BMMSC;将9只自然衰老猕猴(平均24岁龄)随机选取5只为BMMSC治疗老龄组(Elderly-treatment group),4只为老龄对照组(Elderly group)。再选5只平均7岁龄猕猴作为年轻对照组(Young-adult group)。BMMSC移植治疗180天后,行超声心动图检测,常规称取猕猴体重,暴露并切除猕猴的心脏组织,处死猕猴,称取心脏重量,计算心脏体重比;苏木精-伊红染色法(Hematoxylin-eosin staining,HE染色法)观察各组猕猴心肌组织的大体切片、炎性细胞浸润、心肌细胞坏死及肥大程度;Masson染色法观察心肌纤维化的程度;荧光Tunel染色技术检测心肌细胞凋亡程度;ELISA法检测心肌纤维化相关因子Ⅲ型及Ⅰ型前胶原肽的表达水平;qPCR及Western blot技术检测心肌组织中核因子相关因子-2(Nrf2)、血红素加氧酶-1(Ho-1)和醌氧化还原酶1(NQO1)的信使RNA(mRNA)及蛋白表达水平。[结果]1、细胞培养、鉴定及诱导分化结果:采用贴壁法培养BMMSC,可见BMMSC细胞体积大、生长旺盛,呈长梭形、多角形;第4代BMMSC表达间充质干细胞阳性标记物CD29、CD90及CD105,不表达间充质干细胞阴性标记物CD34及CD45,且第4代BMMSC具有成骨、成脂、成软骨诱导分化潜能,符合BMMSC的特征2、BMMSC移植治疗Elderly组猕猴前后比较,经BMMSC移植治疗180天后毛发颜色变浅,毛色灰白处毛发数量较治疗前稀疏;3、Elderly组猕猴经BMMSC治疗后在体重、心脏湿重及心脏体重比上有所改变,但未出现显著性差异(P均>0.05),和Young-adult对照组猕猴相比Elderly组及Elderly-treatment组猕猴体重及心脏湿重明显增加(P均<0.05);4、Elderly 组猕猴经 BMMSC 治疗后在 LAD、LVDD、LVPWT 及 IVST 上有所改善,但无显著差异,与Young-adult对照组猕猴相比没有显著性差别(P均>0.05);经BMMSC治疗后,Elderly组猕猴E/A 比值有所改善,但无显著性差异(P>0.05),EF及FS有所提高,但没有显著性变化(P均>0.05),与Young-adult对照组猕猴相比Elderly组及Elderly-treatment组猕猴E/A比值显著降低(P<0.05);5、心脏病理学结果显示:Elderly组猕猴经BMMSC治疗后,在心肌细胞炎性浸润、出血灶、细胞坏死、心肌纤维化及心肌细胞凋亡率上均无显著性变化,与Young-adult对照组猕猴相比,Elderly组和Elderly-treatment组猕猴出现心肌间隙增宽、心肌纤维增粗、排列紊乱及纤维化增加等改变,但在心肌细胞凋亡程度上却无显著性改变;6、ELISA检测结果显示:Elderly组经BMMSC治疗后,猕猴心肌组织中Ⅲ型及Ⅰ型前胶原肽含量有所下降,但并没有显著性差异(P>0.05),和Young-adult对照组猕猴相比没有显著性改变(P>0.05);7、qPCR及Western blot检测结果显示:Elderly组经BMMSC治疗后,心肌组织中Nrf2、Ho-1及NQO1的mRNA及蛋白表达量均明显升高(P均<0.05),但未达到Young-adult对照组水平(P均<0.05)。[结论]BMMSC移植治疗能够激活Nrf2-ARE抗氧化应激途径,显著提高衰老心肌组织中Nrf2、Ho-1及NQO1的表达,明显改善了衰老心脏氧化应激状态。BMMSC可能通过激活Nrf2-ARE抗氧化应激途径改善心脏衰老。