大鼠心肌细胞的应用

2020/10/18 17:56:53

背景[1-5]

大鼠心肌细胞构成心壁的主要成分,为心脏博动的物质基础。心肌细胞根据其生理功能可分为两类,即工作性心肌细胞和传导性心肌细胞。其中工作性心肌细胞构成心房肌和心室肌,是心壁的主要组成部分,具有兴奋、传导和收缩的功能;而自律性心肌细胞组成心脏的传导系统,包括窦房结、结间束、房室交界、左右束支和普肯耶纤维网。它们除有兴奋、传导的功能外,还有自律性,即不受神经支配与体液的影响,有产生周期性兴奋的能力。窦房结兴奋,将冲动扩布到心肌,引起心肌的收缩,从而产生心肌细胞的生物电现象。所以心肌细胞具有兴奋性、自律性、传导性和收缩性四种生理特性。大鼠心肌细胞传3-5代仍可以保持原代细胞的分化状态,进而可以用于评估体外药物模型系统和调节特定基因的遗传功能。属于原代生长细胞,培养过程较为繁琐。

文献上有多种浓度胰酶消化方法,0.06%浓度的胰酶对细胞损害较小,但这个浓度消化所需时间较长。采取多次反复低浓度消化的方法,每次消化一些后,用吸管抽取出上清液,离心所得即为心肌细胞。利用心肌细胞和成纤维细胞贴壁时间的不同,采用差速贴壁1.5 h,充分去除成纤维类细胞,达到纯化的目的。成纤维细胞胞体呈梭型或不规则三角形,中央有卵圆形核,胞质突起,生长时呈放射状,并且会增殖,不搏动,很好和心肌细胞鉴别。消化和吹打一定不要过度,是保证心肌细胞活力最重要的一个原则。而接种密度(一般不低于105/ml),也将影响到心肌细胞的搏动及同步化搏动。大鼠心肌细胞刚接种时形状为圆形或椭圆形,大约在24 h左右基本贴壁,此时细胞伸出伪足,伪足在镜下为纤维状条索,细胞胞体则呈现不规则形状,如多角形,部分细胞有聚集倾向,细胞搏动效果较好,DMEM培养基在初始培养时为深红色,两天后变为淡黄色,应该是营养成分下降的表现,也说明细胞生长状况良好。

应用[6][7]

用于高同型半胱氨酸对高血压大鼠心肌细胞GRP78和CHOP的影响与左室肥厚的关系及依叶片的干预作用

高同型半胱氨酸血症(Hyperhomocysteine,HHcy)是指血清中同型半胱氨酸(homocysteine,Hcy)浓度高于10μmol/L。我国学者将伴有血清Hcy水平升高的原发性高血压称为′H型μ高血压。我国约有1.5亿人患′H型μ高血压,其发病率远高于国外。HHcy与高血压具有协同危害作用,HHcy加重了高血压对靶器官的损害。近年临床研究表明,血清Hcy的水平与高血压左室肥厚有密切的关系,但尚未有确切的证据显示血清Hcy水平的升高与高血压左室肥厚的发生发展有直接相关性。高Hcy的致病途径复杂,多种分子机制包括内皮细胞功能障碍、血管平滑肌细胞增生、血小板凝聚、胰岛素抵抗、促凝及抗凝机制失衡等可能参与了冠心病、动脉粥样硬化、高血压、脑卒中等相关心脑血管疾病的发生发展,但高Hcy对高血压左室肥厚影响的分子机制研究甚少。

本课题组以往研究证实,内质网应激(Endoplasmic ReticulumStress,ERS)为高血压所致左室肥厚的分子机制之一。多种原因所致外周小动脉收缩,血压升高,心脏压力负荷增加,触发心肌细胞ERS,ERS保护因子GRP78、GRP94等与应激促凋亡因子CHOP、caspase12等表达失衡,持久剧烈的应激导致促凋亡因子表达占优势,介导心肌细胞肥大凋亡,临床上最终出现左室肥厚。然而,ERS是否为HHcy对高血压左室肥厚作用的分子机制之一尚未可知。依那普利叶酸片(简称依叶片)是二代血管紧张素转换酶抑制剂(ACEI)与叶酸以10mg/0.8mg配制的新型复合制剂,临床上用于治疗伴有HHcy的原发性高血压患者。依那普利主要通过抑制RAS系统产生降压作用,叶酸能够促进Hcy甲基化过程,降低血清Hcy。研究表明,依叶片不仅降低血压及血清Hcy水平,还能降低相关心血管不良事件的发生率。但其对伴HHcy的高血压左室肥厚的干预效果及干预机制目前尚不清楚。基于上述研究状况,本实验将采用腹主动脉缩窄术及高蛋氨酸饮食建立高血压伴HHcy大鼠模型,并使用依那普利叶酸片进行干预治疗。

参考文献

[1]Echocardiographic assessment of hypertensive patients with or without hyperhomocysteinemia[J].Huan Zheng,Ye Li,Nanzi Xie,Huifeng Xu,Junling Huang,Ming Luo.Clinical and Experimental Hypertension.2013(3)

[2]The Role of Endoplasmic Reticulum Stress in the Progression of Atherosclerosis[J].Ira Tabas.Circulation Research.2010(7)

[3]Homocysteine as a modulator of platelet‐derived growth factor action in vascular smooth muscle cells:a possible role for hydrogen peroxide[J].EisukeNishio,YasuhiroWatanabe.British Journal of Pharmacology.2009(2)

[4]Physiology of Folate and Vitamin B12 in Health and Disease[J].Patrick J.Stover.Nutrition Reviews.2008

[5]Rosiglitazone attenuates NF-κB-dependent ICAM-1 and TNF-αproduction caused by homocysteine via inhibiting ERK 1/2/p38MAPK activation[J].Yong-Ping Bai,Yu-Hui Liu,Jia Chen,Tao Song,Yu You,Zhen-Yan Tang,Yuan-Jian Li,Guo-Gang Zhang.Biochemical and Biophysical Research Communications.2007(1)

[6]Effect of long-term hyperhomocysteinemia on myocardial structure and function in hypertensive rats[J].Sulochana Devi,Richard H.Kennedy,Lija Joseph,Nawal S.Shekhawat,Russell B.Melchert,Jacob Joseph.Cardiovascular Pathology.2006(2)

[7]张志敏.高同型半胱氨酸对高血压大鼠心肌细胞GRP78和CHOP的影响与左室肥厚的关系及依叶片的干预作用[D].第四军医大学,2014.

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