Trx对鸡心肌细胞能量代谢的影响

Selenium is an essential trace element. Selenium deficiency could cause myocardial injury, inflammation, disturbance of carbohydrate metabolism and changes in insulin sensitivity. Our previous studies have shown that myocardium lesion induced by selenium deficiency associated with decreased in thioredoxin (Trx), energy metabolism disorder and changes in insulin sensitivity in chicken. PI3K/Akt pathway as the main signaling pathway of insulin, participate in the pathophysiological mechanisms of glycolipids energy metabolism. Therefore, it will be of great importance to clarify the relationship between Trx and energy metabolism disorder in insulin regulation of cardiovascular physiology function and myocardial insulin resistance.. Base on the cases model of Trx gene knockdown cardiomyocytes in vitro, using RNA interference (RNAi), western blot and real-time quantitative PCR methods to detect the level of energy metabolism, Trx system related genes, Akt phosphorylation level and the mRNA and protein expression of insulin receptor substrate (IRS), insulin-like growth factor (IGF), insulin-like growth factor binding protein (IGFBP) and glucose transporter (GLUT). The implementation of this project will contribute to a better understanding of the mechanism of Trx on energy metabolism disorder in cardiomyocytes of chicken.

硒是动物必需的微量元素，缺硒可引起鸡心肌损伤、炎症、糖代谢紊乱和胰岛素敏感性的改变。我们的前期研究发现，在鸡缺硒性心肌损伤时心肌组织中硫氧还蛋白（Trx）表达降低、能量代谢发生紊乱、胰岛素敏感性发生改变。PI3K/Akt通路作为胰岛素的主要信号通路，参与糖脂能量代谢病理生理机制。因此，深入研究胰岛素调控心血管生理的功能和心肌胰岛素抵抗对阐明鸡Trx与能量代谢紊乱的关系具有重要意义。. 本项目在建立鸡心肌细胞Trx基因敲低模型基础上，应用RNA干扰技术、免疫印迹法、实时定量PCR法等，通过对心肌细胞能量代谢水平、Trx系统相关基因、Akt磷酸化水平、胰岛素受体底物（IRS）、胰岛素样生长因子（IGF）、胰岛素样生因子结合蛋白（IGFBP）和葡萄糖转运体（GLUT）基因丰度及含量的检测，探讨Trx在鸡心肌细胞能量代谢紊乱中的作用机制。

鸡缺硒性心肌损伤时心肌组织中硫氧还蛋白（Trx）表达降低、能量代谢发生紊乱、胰岛素敏感性发生改变。PI3K/Akt通路作为胰岛素的主要信号通路，参与糖脂能量代谢病理生理机制。本项目在建立鸡心肌细胞Trx基因敲低模型基础上，应用RNA干扰技术、免疫印迹法、实时定量PCR法等，证实Trx敲低可引起鸡心肌细胞能量代谢水平降低、超微结构改变、Trx系统相关基因、Akt磷酸化水平、IRS、IGF、IGFBP和GLUT基因丰度及含量不同程度的降低，从胰岛素代谢途径阐明Trx对鸡心肌细胞能量代谢的影响；此外还证实Trx敲低可引起鸡心肌细胞硒蛋白水平（25种硒蛋白）、热休克蛋白水平（HSP27、HSP40、HSP60、HSP70以及HSP90）、内质网应激水平（XBP1、GRP78、GRP94、IRE、ATF4、ATF6以及EIF2α）、钙离子通道相关基因水平（NCX、PMCA、CALM、SERCA、STIM1、CACNA1S、TRPC1、TRPC3、Orail、TRP1、TRP2、TRP3、RyR1、RyR2以及RyR3）、凋亡和自噬相关通路基因水平（Bax、Caspase-3、Fas、Bcl-2、Caspase-6、Caspase-7、Caspase-8、Caspase-9、mTOR、Becline-1、LC3-1、LC3-2、Dynein、SQSTM、ATG3、ATG5、ATG9以及ATG12）、炎症因子以及一些关键细胞因子（INOS、NF-kB、COX-2、TNF-α、PTGEs、HO-1、IL-7，IL-17、IL-1β、IL-6、IL-8、IL-10）的变化，阐明Trx敲低引起鸡心肌细胞损伤的具体机制；本项目的顺利实施，建立的鸡心肌细胞Trx敲低模型将为其它研究提供借鉴，Trx功能的阐释，对加深缺硒性心肌疾病发病机理的认识，同时也为比较医学在该领域的研究提供了新的思路。

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