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目的:循环中线粒体DNA(mtDNA)的水平目前已经作为反映系统性炎症、细胞死亡和急性外伤程度的重要指标,本研究旨在探讨mtDNA能否作为在急性心肌梗死患者血中的生物标志物并探讨mtDNA对心肌细胞的损伤作用及其机制。方法:利用荧光定量PCR法测定30例急性心肌梗死患者、15例稳定型心绞痛患者(有心肌梗死风险)及15例健康人血浆中线粒体DNA水平,并测定临床相关生化指标。使用体外培养H9c2心肌细胞,给予外源mtDNA处理后,MTT法检测细胞活力;在有或无TLR9的抑制剂CQ预处理情况下,用mtDNA处理心肌细胞后,western检测TLR9,p38,p-p38,caspase3蛋白表达。在有或无TLR9抑制剂CQ预处理情况下,对SD大鼠经尾静脉注射mtDNA后行缺血再灌注,心肌梗死面积大小由TTC染色测定,TUNEL法观察心肌凋亡情况,western-blot检测 TLR9,p38,p-p38,caspase3 蛋白表达情况。结果:急性心梗组mtDNA水平较稳定型心绞痛组(有心肌梗死风险)及健康对照组明显升高(3.754±0.384 ng/μL vs.1.851±0.3483 ng/μL,P<0.05;3.754±0.384 ng/μL vs.0.1517±0.0924 ng/μL,p<0.05),并在PCI术后降低。体外细胞实验表明,外源性mtDNA处理后可使心肌细胞活性降低,TLR9-p38 MAPK信号通路显著激活,caspase3活化,凋亡增加。同时此效应可被TLR9抑制剂CQ阻断。核DNA则无此效应。缺血再灌注前尾静脉注射mtDNA可显著增高血液mtDNA浓度,循环高浓度的mtDNA可通过激活TLR9-p38 MAPK信号通路进一步加重心肌梗死的损伤。结论:血浆中mtDNA可以作为急性心肌梗死患者血中生物标志物,血浆中mtDNA水平的升高可能与心肌细胞凋亡或坏死密切相关。血浆mtDNA浓度升高可进一步加重心肌细胞损伤,其可能机制与mtDNA激活TLR9-p38 MAPK信号转导通路密切相关。