细胞死亡与心衰及中医药干预.ppt

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1、心肌兴奋收缩耦联障碍心肌收缩相关蛋白破坏心肌能量代谢紊乱钙离子复位延缓肌球肌动蛋白复合体解离障碍心肌顺应性降低心室舒张势能减弱心律失常心肌收缩性减弱心肌收缩性减弱心肌舒张功能异常心肌舒张功能异常心肌各部位舒缩心肌各部位舒缩活动不协调性活动不协调性心力衰竭心力衰竭的发生机制心肌不平衡生长一、心肌细胞死亡的形式一、心肌细胞死亡的形式（一）凋亡（一）凋亡（apoptosis）（二）自噬（二）自噬（autophagy）（三）胀亡（三）胀亡（oncosis）二、心肌细胞不同死亡形式与心衰的关系的研究进展二、心肌细胞不同死亡形式与心衰的关系的研究进展（一）心肌细胞凋亡与心力衰竭（一）心肌细胞凋亡与心力衰竭

2、（二）心肌细胞自噬与心力衰竭（二）心肌细胞自噬与心力衰竭（三）心肌细胞胀亡与心力衰竭（三）心肌细胞胀亡与心力衰竭三、防治心肌细胞死亡在心衰防治中的作用与前景三、防治心肌细胞死亡在心衰防治中的作用与前景 （一）（一）干预细胞死亡在防治心力衰竭中的研究进展干预细胞死亡在防治心力衰竭中的研究进展（二）（二）单味中药抗心肌细胞死亡研究进展单味中药抗心肌细胞死亡研究进展（三）（三）中药复方合剂抗心肌细胞死亡研究进展中药复方合剂抗心肌细胞死亡研究进展缺血缺氧氧化应激神经内分泌失调凋亡凋亡自噬自噬胀亡胀亡心肌细胞进行性减少心肌细胞进行性减少切入点切入点示意图示意图凋亡小体凋亡小体（a,c）:正常胸腺细胞；正

3、常胸腺细胞；(b,d)凋亡胸腺细胞（注意凋亡小体）凋亡胸腺细胞（注意凋亡小体）电镜图电镜图HoechstHoechst染色染色-核碎裂核碎裂左图：正常左图：正常Hela细胞细胞,细胞核蓝染细胞核蓝染右图：凋亡的右图：凋亡的Hela细胞，细胞，细小不规则颗粒状细小不规则颗粒状)自噬前体自噬前体Typical appearance of different types of cell death.A,C,and E,Confocal micrographs:counterstaining for actin,red;nuclei,blue;specific fluorescence,green.B

4、,D,and F,Electronmicroscopic pictures(all bars2 m).A and B,Apoptotic cell death.A,Nuclei with DNA fragmentation are green.B,Nuclei show condensed chromatin.C and D,Oncotic cell death.C,Single cell oncosis labeled with C9.D,Nuclei are electronlucentwith clumped chromatin,mitochondria are damaged with

5、 flocculent densities.E and F,Autophagic cell death.E,Ubiquitin deposition and loss of nuclei.F,Ultrastructural appearance with numerous autophagic vacuoles.自噬细胞自噬细胞凋亡细胞凋亡细胞胀亡细胞胀亡细胞正正常常细细胞胞糖尿病心肌病（糖尿病心肌病（心力衰竭自然历程的心力衰竭自然历程的各个阶段均各个阶段均可发现有细胞凋亡可发现有细胞凋亡心肌细胞凋亡心肌细胞凋亡心力衰竭心力衰竭代偿期代偿期失代偿期失代偿期Leri A等在快速心室起搏造成的犬心

6、力衰竭模型中发现，等在快速心室起搏造成的犬心力衰竭模型中发现，心力衰竭组较对照组心力衰竭组较对照组p53蛋白表达增强蛋白表达增强4.8倍，倍，p53与与Bax启动子的结合活性升高；启动子的结合活性升高；Control group ADR group 3MA group*#Effect of 3MA on Perim/area of myocardial mitochondrionEffect of 3MA on Density of myocardial mitochondrion细胞凋亡还是胀亡，取决于细胞内有无一定量细胞凋亡还是胀亡，取决于细胞内有无一定量ATPATP的存在，能量不能满足，

7、凋亡无法完成其程序时，的存在，能量不能满足，凋亡无法完成其程序时，细胞转向发生坏死样改变，细胞转向发生坏死样改变，影响到胞内影响到胞内ATP ATP 水平的因水平的因素因而影响到细胞死亡方式的选择。在素因而影响到细胞死亡方式的选择。在ATP ATP 不足的情况不足的情况下予以补充细胞下予以补充细胞ATP ATP 后，后，细胞可转为凋亡形式的死亡。细胞可转为凋亡形式的死亡。细胞细胞ATPATP缺乏缺乏细胞细胞ATPATP足量足量细胞胀亡细胞胀亡细胞凋亡细胞凋亡细胞凋亡细胞凋亡补充补充ATP细胞自噬细胞自噬心肌细胞消亡心肌细胞消亡-数量减少数量减少-收缩力下降收缩力下降心力衰竭心力衰竭凋凋亡亡自自

8、噬噬胀胀亡亡Zhiwei Xu;Shiqing Lin;Wu weikang;et al.Toxicology.2008;21:247(2-3):133-138.Lihe Lu,Weikang Wu,Jianyun Yan et al.International Journal of Cardiology 2008：7：Control group ADR group 3MA group*#Effect of 3MA on Perim/area of myocardial mitochondrionEffect of 3MA on Density of myocardial mitochondr

9、ion保护线粒体保护线粒体ATPATP合酶合酶合成增加合成增加减少糖减少糖元消耗元消耗心肌供心肌供血增加血增加降低无氧降低无氧酵解强度酵解强度改善心肌能量代改善心肌能量代谢谢心肌心肌ATPATP含量含量四逆汤抗心力衰竭机制四逆汤抗心力衰竭机制抗心力衰竭抗心力衰竭8686RbRb示踪技术示踪技术 SD 心肌心肌NBF Langendorff Langendorff 心脏灌流技术心脏灌流技术 SD 冠脉流量冠脉流量 RT-PCR RT-PCR SD 心肌、冠脉心肌、冠脉cNOS基因的表达基因的表达 NO释放释放冠脉扩张冠脉扩张改善心肌供血改善心肌供血心肌缺血缺氧心肌缺血缺氧ATP减少减少心肌收缩力

10、减弱，舒张功能异常，心肌收缩力减弱，舒张功能异常，心泵功能下降心泵功能下降.HPLCEMEM 四逆汤对缺（氧）血心肌四逆汤对缺（氧）血心肌ATPATP含量和线粒体的影响含量和线粒体的影响四逆汤可通过改善心肌能量代谢四逆汤可通过改善心肌能量代谢来增强心泵功能来增强心泵功能454bpCu-Zn SOD500bp500bp444bp-actinCu-Zn SOD 基因扩增产物电泳图基因扩增产物电泳图Mn SOD 基因扩增产物电泳图基因扩增产物电泳图500bp444bp-actin372bpMn SOD500bp线粒体膜电位的检测结果线粒体膜电位的检测结果 Control线粒体膜电位的检测结果线粒体膜

11、电位的检测结果 SND 0.5h SND 2h SND8h线粒体膜电位的检测结果线粒体膜电位的检测结果 H2O2 0.5h H2O2 2h H2O2 8h 线粒体膜电位的检测结果线粒体膜电位的检测结果 timetimen ncontrolcontrolSini decoctionSini decoctionH H2 2O O2 2 0.5h0.5h6 61 10010010.0200.0200.9670.9670.057#0.057#0.7400.7400.0300.030*2h2h6 61 10010010.0200.0200.6050.6050.0050.005*#0.3100.3100.

12、0180.018*8h8h6 61 10010010.0200.0200.3370.3370.0090.009*#0.2120.2120.0530.053*p 0.05,vs control group;*p0.01 vs control；#p0.01 vs H2O2 treatment group 表达谱芯片双色荧光扫描A：缺血组（Cy5）/对照组（Cy3）B：四逆汤组（Cy5）/缺血组（Cy3）红色表达高表达：绿色表示低表达,黄色表示表达水平无改变。AB 基因芯片测试结果初步显示基因芯片测试结果初步显示：1.心肌缺血后下调基因主要是与能量代谢有关的酶或辅酶心肌缺血后下调基因主要是与能量代谢

13、有关的酶或辅酶 CoQ、ATP合成酶、丙酮酸脱氢酶、乳酸脱氢酶、琥珀酰辅酶合成酶等合成酶、丙酮酸脱氢酶、乳酸脱氢酶、琥珀酰辅酶合成酶等。2.四逆汤处理后表达下调的基因多与细胞损害有关四逆汤处理后表达下调的基因多与细胞损害有关 cell death activator CIDE-A 表达上调的基因多与抗氧化损伤和促进能量合成有关表达上调的基因多与抗氧化损伤和促进能量合成有关 glutathione transferase(GT)glutathione Stransrerase (GST-)ATPase-like vacuolar proton channel心肌总蛋白心肌总蛋白2-DE2-DE图

14、谱图谱心肌缺血后模型组及四逆汤组蛋白表达情况心肌缺血后模型组及四逆汤组蛋白表达情况 1.1.与心肌细胞收缩功能相关蛋白与心肌细胞收缩功能相关蛋白 ssp1404 Alpha-actin -肌动蛋白肌动蛋白 ssp1201 Myosin light chain 1 肌球蛋白轻链肌球蛋白轻链-1-1 2.2.与心肌细胞能量代谢相关蛋白与心肌细胞能量代谢相关蛋白 ssp2102 ssp2102 Heart fatty acid-binding protein 心脏脂肪酸结合蛋白心脏脂肪酸结合蛋白 Ssp3301 Ssp3301 Fructose-bisphosphate aldolase C 二果糖

15、磷酸醛缩酶二果糖磷酸醛缩酶C C Ssp7413 Ssp7413 Malate dehydrogenase,mitochondrial precursor Malate dehydrogenase,mitochondrial precursor 苹果酸脱氢酶苹果酸脱氢酶 Ssp1304 Ssp1304 Glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase Glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase 3-3-磷酸甘油醛脱氢酶磷酸甘油醛脱氢酶 ssp5609 ssp5609 ATP synthase alpha chain ATPA

16、TP合酶合酶链链 ABDC心肌细胞凋心肌细胞凋亡率分析亡率分析A：ControlB:ModelC：SNDD：EGB#保护线粒体保护线粒体ATPATP合酶合酶合成增加合成增加减少糖减少糖元消耗元消耗心肌供心肌供血增加血增加降低无氧降低无氧酵解强度酵解强度改善心肌能量代改善心肌能量代谢谢心肌心肌ATPATP含量含量四逆汤抗心力衰竭机制四逆汤抗心力衰竭机制心肌收缩力增强心肌收缩力增强心肌心肌凋亡凋亡-自噬自噬-胀亡胀亡减少减少OUTPUT OUTPUT 增加增加心衰状态改善心衰状态改善 Dr.Jeffrey Halter Dr.Weizhen ZhangDr.Daniel Sze MSc MMedSc MEd PhD CFIAC FIBMS