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【目的】HIF-1α是可被PHD2降解的一种核心调节因子。当心肌缺血再灌注时,上调HIF-1α能够激活下游血管新生基因。尽管应用裸质粒或病毒载体基因转染治疗心血管疾病已取得成功,但基因治疗仍存在不少尚未解决的问题,如如何安全高效的将其转染至靶细胞并能持续表达,同时可以减少宿主细胞的损伤。近年来超声靶向微泡破坏技术由于其安全、有效、重复性高等优点,成为一种新型的可以作为急性心肌梗死的基因疗法,PEI作为一种聚阳离子,可以与DNA发生静电作用,保护其免受核酸酶的破坏。本文旨在研究超声靶向破坏微泡介导sh RNA-PHD2治疗大鼠急性MI。【方法】建立SD大鼠急性心肌梗死模型,首先将30只大鼠分为Plasmid、Plasmid+US及Plasmid+UTMD三组,大鼠在转染4天后安乐死,获取心脏组织进行冰冻切片制作,然后采用荧光显微镜观察各组大鼠梗死心肌组织中EGFP蛋白的表达;然后将60只SD大鼠随机分为3组:Sham组、MI-EGFP组及MI-sh PHD2-EGFP组。EGFP-MI组、MI-sh PHD2-EGFP组大鼠分别经尾静脉注入PEI/MB/EGFP复合物、PEI/MB/sh PHD2-EGFP混合物;同时对MI-EGFP组、MI-sh PHD2-EGFP组大鼠采用Sintron2000超声基因转染治疗仪辐照大鼠心前区,辐照条件:2.0W/cm2、3min、20%DC、1MHZ。Sham组大鼠经尾静脉注射入相同量的0.9%Nacl溶液。大鼠在转染4周后处死,然后进行RT-PCR及Western-blot分别检测心肌梗死及缺血边缘区PHD2、HIF-1α及VEGF的m RNA和蛋白表达水平;免疫组织化学(Immunohistochemistry,IHC)染色法检测心肌梗死及缺血边缘区的HIF-1α、VEGF的表达及微血管密度(Microvessel density,MVD);Masson染色检测MI区域面积百分比。分别于术前一周及超声转染治疗后4周行超声心动图检测各组大鼠的左室收缩功能。【结果】(1)荧光显微镜观察显示,高倍镜下Plasmid组见个别阳性细胞表达,Plasmid+US组见数个阳性细胞表达,Plasmid+UTMD组见多个阳性细胞表达;与Plasmid+US组比较,Plasmid+UTMD组基因转染效率较高,差异有统计学意义(P<0.05)。(2)RT-PCR显示MI-sh PHD2-EGFP组PHD2 m RNA表达最低,而HIF-1α及下游促血管生成因子m RNA表达最高,差异有统计学意义(P<0.05)。Western-blot显示MI-sh PHD2-EGFP组PHD2蛋白表达最低,而HIF-1α及下游促血管生成因子蛋白表达最高,差异有统计学意义(P<0.05)(3)与MI-EGFP组相比,免疫组织化学染色显示MI-sh PHD2-EGFP组HIF-1α、VEGF表达均增加,差异具有统计学意义(P<0.05)。(4)与MI-EGFP组相比,MI-sh PHD2-EGFP组微血管密度增加,差异有统计学意义(P<0.05)。(5)心肌梗死后左室扩大,室壁变薄,与MI-EGFP组相比,MI-sh PHD2-EGFP组心肌梗死面积减小;同时与MI-EGFP组相比,MI-sh PHD2-EGFP组分泌胶原相对较少;(6)术前各组心功能无明显差异,于术后4周与MI-EGFP组比较,MI-sh PHD2-EGFP组LVEF、LVFS均增加,差异有统计学意义(P<0.05)。【结论】超声联合微泡破坏能显著增加EGFP转染大鼠缺血心肌组织,且PHD2-sh RNA能够抑制PHD2基因表达,促进HIF-1α及下游促血管生成因子基因表达,形成更多新生血管,有效改善心功能并阻止心肌重构。