DiOHF通过ERK1/2信号通路对阿霉素的心脏毒性发挥预防及治疗作用

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研究背景:阿霉素(DOX),一种有抗肿瘤特性的蒽环类抗生素,是目前临床上治疗血液系统肿瘤和实体瘤的一线化疗药物。和其他化疗药物一样,在阿霉素的使用过程中出现一些限制其应用的副作用,包括心脏毒性、可逆性脱发、甲床色素沉着等。近年来,研究发现一种人工合成型黄酮醇——双羟基黄酮醇(DiOHF)——在心肌缺血再灌注损伤时发挥保护心脏的作用。然而,其对于阿霉素的心脏毒性是否有保护作用仍然有待研究。研究目的:探索DiOHF对阿霉素心脏毒性的影响及其分子机制研究方法:将体外培养的H9C2细胞分为:对照组、DOX处理组(1u M DOX处理24小时)、DiOHF+DOX组(DiOHF预处理2小时后,给予DOX和DiOHF共孵育24小时)、DOX+DiOHF组(DOX处理2小时后,给予DOX和DiOHF共孵育22小时)和DiOHF组(10u M DiOHF处理24小时);检测各组细胞活力、活性氧(ROS)、线粒体膜电位(MMP)以及细胞凋亡水平;Western Blotting测定cleaved-caspase3、bid、bcl-2等凋亡相关蛋白和ERK1/2、p-ERK1/2蛋白表达水平。用Scr-si RNA/ERK1-si RNA/ERK2-si RNA转染H9C2细胞,将细胞分为对照组、DOX处理组、DiOHF+DOX组以及DiOHF组,检测各组细胞活力、MMP、细胞凋亡水平及凋亡相关蛋白表达水平。取balb/c雌性小鼠随机分为对照组、DOX处理组、DiOHF+DOX组及DiOHF组,通过腹腔注射DOX构建阿霉素心脏损伤的动物模型。记录各组小鼠存活数量,绘制生存曲线;心脏超声检测各组心功能,ELISA检测血清肌酸激酶同工酶MB(CK-MB)、谷丙转氨酶(ALT)和尿素水平后,处死小鼠,留取心脏标本,masson染色观察各组小鼠心脏纤维化程度。研究结果:(1)相比对照组,DOX处理导致H9C2细胞活力下降、ROS水平增加,细胞出现线粒体膜电位降低、凋亡等表现(p<0.05);DiOHF能显著减少并逆转由DOX导致的细胞活力、ROS、MMP以及凋亡水平改变(p<0.05)。(2)Western Blotting结果显示:DiOHF能上调H9C2细胞ERK1/2蛋白表达水平。ERK1-si RNA转染H9C2细胞后,DiOHF失去对DOX毒性的保护作用;DOX组和DiOHF+DOX两组在细胞活力、MMP和凋亡水平上无显著性差异(p>0.05);而ERK2-si RNA转染不会对DiOHF的保护作用造成显著影响。(3)和对照组相比,DOX腹腔注射后balb/c小鼠毛发杂乱无章、失去光泽,小鼠体重下降,活动减少甚至死亡。一周后,血清CK-MB水平升高,超声心动图呈现心功能受损,masson染色提示心肌纤维化增加;DiOHF能降低DOX造成的心功能损伤和心肌纤维化,但不会对小鼠生存率造成显著影响(p>0.05)。(4)相比对照组,DiOHF处理后balb/c小鼠血清ALT和尿素水平未见显著性改变。研究结论:DiOHF能够通过激活ERK1/2,缓解并一定程度上逆转由DOX造成的心脏毒性。
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