开题报告内容:(包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述,不少于2000字)
- 选题背景及研究现状
随着世界范围内生活水平的提高,人们生活方式和饮食习惯改变,糖尿病迅速成长为危害人体健康的第三大慢性非传染性疾病。作为慢性代谢性疾病,糖尿病的致早亡致残原因主要在于其并发症。血管内皮细胞位于血管最内层,呈梭形或多角形,早有研究表明,长期的高血糖环境会导致血管内皮功能紊乱,由此引起内皮修复功能缺陷和血管生成能力下降,糖尿病患者的血管异常与血管内皮损伤密切相关。血管内皮细胞的损伤是形成糖尿病血管并发症的基础。研究证实,高糖可以诱导内皮细胞凋亡、衰老及异常增殖。内皮细胞凋亡是高糖诱发内皮功能损伤的重要因素。高糖激活内皮细胞内氧化应激信号,如细胞内产生过量ROS,ROS可以通过失活NO,下调Bcl-2的表达,促进Bax转移至线粒体以及上调NF-kappa;B磷酸化等,来诱发内皮细胞凋亡。内皮细胞衰老促进细胞的凋亡,加速了内皮功能损伤[7]。因此,保持内皮细胞结构和功能完整,对于抑制糖尿病大血管并发症的发生和发展是至关重要的。
线粒体自噬(Mitophagy)指细胞通过自噬的方式选择性地清除损伤线粒体的过程,从而维持细胞内线粒体质量和数量的平衡,在改善细胞氧化应激中发挥重要作用。高糖环境下,细胞自噬作用减弱,不能有效清除受损的线粒体,导致细胞内活性氧积聚、引起凋亡,将加剧内皮细胞损伤。线粒体自噬的选择性启动与PINK1(PTEN-induced putative kinase 1)密切相关。PINK1是一个丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,位于Parkin(E3泛素连接酶)的上游发挥作用。Parkin可导致线粒体外膜蛋白泛素化,募集其它自噬相关蛋白如LC3等向线粒体转位,介导线粒体自噬的发生。血管内皮细胞自噬功能缺陷,引起细胞衰老和凋亡,加剧血管内皮的损伤。
灯盏乙素(scutellain)-4′,5,6-三羟基黄酮-7-葡萄糖醛酸苷提取自灯盏细辛,灯盏细辛又称灯盏花,中国植物志正名为短葶飞蓬,属菊科,飞蓬属多年生草本植物,其富含黄酮及黄酮苷类成分。本课题拟研究灯盏乙素对高糖诱导的内皮细胞凋亡、及自噬的影响及作用机制,并对可能的调控因子进行探讨。该项目的实施为将灯盏乙素开发为防治糖尿病血管内皮功能障碍的药物提供实验依据。
二、研究内容、拟解决的关键问题及预期成果
2.1 研究内容
以高浓度葡萄糖诱导内皮细胞损伤模型,检测灯盏乙素对高糖诱导血管内皮细胞凋亡,氧化应激,自噬的影响及其保护血管内皮细胞潜在机制。
1)用Hoechst 33258染色,在荧光显微镜下观察灯盏乙素对高糖所致的HUVECs凋亡形态的影响;Annexin V/PI对细胞进行双染色,用流式细胞仪观察灯盏乙素对高糖所致HUVECs凋亡的影响;用Western blot法检测Cleaved caspase-3和Cyt.C蛋白表达
2)用活性氧荧光探针DCFH-DA染色,在荧光显微镜下观察灯盏乙素对高糖所致HUVECs中ROS生成的影响。
3)用Western blot法检测相关自噬蛋白LC3,P62,Pink1,Parkin的表达。
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