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1、上海交通大学 硕士学位论文 炎症介质在COPD骨骼肌蛋白代谢中的作用机制 姓名：张悦 申请学位级别：硕士 专业：内科学（呼吸系病） 指导教师：徐卫国 20080501 上海交通大学医学院硕士学位论文 3 上海交通大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立 进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不 包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究 做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意 识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名： 日期： 年 月 日 上海交通大学医学院硕士学位论文 4
2、上海交通大学 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同 意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许 论文被查阅和借阅。本人授权上海交通大学可以将本学位论文的全部或 部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制 手段保存和汇编本学位论文。 保密保密，在 年解密后适用本授权书。 本学位论文属于 不保密 不保密。 （请在以上方框内打“” ） 学位论文作者签名： 指导教师签名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日 上海交通大学医学院硕士学位论文 5 炎症介质在 COPD 骨骼肌蛋白代谢中的作用机制 摘 要 目的：慢性阻
3、塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease， COPD）患者常合并营养不良，但营养支持对部分COPD患者并无疗效。 炎症介质在COPD合并营养不良发生机制中的作用引起了众多学者的关 注。本项研究拟从分子生物学水平探讨肿瘤坏死因子-（TNF-）和内 毒素（LPS）在COPD大鼠骨骼肌蛋白高分解代谢中的作用及其机制， 旨在为研究阻断炎症介质和泛素-蛋白酶体途径的药物筛选提供新的靶 点，为临床防治COPD合并难治性营养不良提供科学依据。 方法： SD大鼠随机分为空白对照组、 COPD 组、 COPD +TNF- 组、 COPD +LPS 组， 每组15只，
4、 COPD 组、 COPD +TNF- 组和COPD +LPS 组大鼠用单纯熏香烟法制作成COPD大鼠动物模型，分离其伸趾长肌， 分别给予含或不含有TNF-（10ug/L）或LPS（4mg/L）的孵育液进行离 体有氧孵育。利用实时定量PCR 和 Western blot 技术检测泛素和C2亚 基在转录和蛋白水平的变化。 结果： COPD 组泛素和C2亚基的mRNA表达均上调，分别是正 常对照组的1.93倍和1.74倍；COPD +TNF- 组泛素和C2亚基的mRNA 表达分别是正常对照组的2.73倍和1.95倍；COPD + LPS 组泛素和C2亚 基的mRNA表达分别是正常对照组的3.12倍
5、和2.04倍；各实验组与对照 组相比差异均有统计学意义（P0.01）。泛素和C2亚基在蛋白水平的 变化和转录水平有相同趋势，COPD 组泛素蛋白表达（0.990.21）和 上海交通大学医学院硕士学位论文 6 C2亚基蛋白表达（1.040.15）均高于对照组（泛素蛋白0.640.08；C2 亚基0.710.12）（P0.05）； COPD +TNF- 组泛素蛋白表达（1.33 0.18）和C2亚基蛋白表达（1.230.16）较对照组增高更加显著 （P0.01）；COPD + LPS 组泛素蛋白表达（1.560.16）和C2亚基蛋 白表达（1.550.21）也明显高于对照组（泛素蛋白0.630.1
6、2；C2亚基 0.910.10）（P0.01）。 结论: COPD大鼠骨骼肌中泛素和C2亚基表达增强，提示泛素-蛋白 酶体途径在COPD骨骼肌蛋白降解增加中占重要地位。COPD +TNF- 组和COPD + LPS 组大鼠骨骼肌中泛素和C2亚基表达增强更加显著， 表明COPD疾病状态时骨骼肌蛋白降解可能是由于炎症因子激活泛素- 蛋白酶体途径所致。 关键词：慢性阻塞性肺疾病，肿瘤坏死因子-，内毒素，大鼠骨骼 肌蛋白 上海交通大学医学院硕士学位论文 7 EFFECT OF INFLAMMATORY MEDIATORS ON METABOLISM OF SKELETAL MUSCLE PROTEIN
7、 WITH CHRONIC PULMONARY DISEASE （COPD）AND ITS UNDERLYING MECHANISM ABSTRACT Objective: Patients with chronic obstructive pulmonary disease (COPD) are often accompanied by malnutrition. Some malnutrition with COPD are non-response to nutritional supplementation. Many scholars pay more attention to th
8、e effect of inflammatory mediators on malnutrition with COPD. We study the effect of tumor necrosis factor-a (TNF-a) and lipopolysaccharides (LPS) on hypermetabolism of skeletal muscle protein in rats with COPD and evaluate its possible mechanism by molecular biological methods, aiming at providing
9、a new target for screening drugs to block inflammatory mediators and ubiquitin- proteasome pathway and thus laying a scientific basis for prevention and treatment of malnutrition with COPD. Methods: The SD rats were randomly divided into blank control group, COPD group, COPD +TNF- group and COPD +LP
10、S group , with 15 rats in each group. To establish rat COPD models by passive cigarette smoking in COPD group, COPD +TNF- group and COPD +LPS group. After dissecting and isolating the extensor digitorium longus muscles (EDL), the 上海交通大学医学院硕士学位论文 8 in vitro muscle incubation system with adequate oxyg
11、en supply. The EDL were either cultured with media containing 10ug/L recombinant rat TNF -a (LPS 4mg/L) or without TNF -a (LPS). The subsequent changes in ubiquitin and proteasome subunit C2 mRNA and protein levels were determined by real-time quantitative PCR and Western blot, respectively Results:
12、 The expressions of the ubiquitin mRNA and C2 mRNA of the COPD group were higher than that of blank contro1 group, up to 1.93 fold and 1.74 fold， respectively. The expressions of the ubiquitin mRNA and C2 mRNA of the COPD+TNF- group were higher than that of blank contro1 group, up to 2.73 fold and 1
13、.95 fold，respectively. The expressions of the ubiquitin mRNA and C2 mRNA of the COPD+LPS group were higher than that of blank contro1 group, up to 3.12 fold and 2.04 fold， respectively, as compared with blank control group (all P 0.01)The changes of protein levels were similar to that of mRNA levels
14、. The expressions of the ubiquitin protein (0.990.21) and proteasome subunit C2 protein （1.040.15）of the COPD group were higher than that of blank contro1 group (ubiquitin protein 0.640.08；C2 protein 0.710.12 ), respectively ( P 0.05 ). The expressions of the ubiquitin protein（1.33 0.18）and proteaso
15、me subunit C2 protein （1.230.16）of the COPD +TNF- group were higher than that of blank contro1 group, respectively ( P 0.01 ). The expressions of the ubiquitin protein（1.560.16）and proteasome subunit C2 protein （1.550.21） of the COPD +LPS group were higher than that of blank contro1 group (ubiquitin protein 0.630.12；C2 protein 0.910.10 ), respectively ( P 0.01 ). Conclusion: Expressions of ubiquitin and proteasome subunit C2 in 上海交通大学医学院硕士学位论文 9 COPD rat skeletal muscle were upregulated, which support the concept tha
