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背景与目的:CD38是一种多功能酶,具有ADPR环化酶和cADPR水解酶活性,它可以分别催化NAD+合成cADPR或水解cADPR为ADPR。CD38广泛分布于各种组织,具有多种生物学功能。有研究表明,CD38基因缺失可导致小鼠组织内NAD+浓度显著升高,SIRT1活性增加。SIRT1作为一个重要的NAD+依赖性的去乙酰酶可以去乙酰化激活FOXO1信号通路而发挥抗氧化应激作用。本实验室的前期工作显示,CD38基因敲除小鼠的胚胎成纤维细胞(MEFs)可显著的耐受H2O2和缺氧复氧(Hypoxia Reoxygeneation,H/R)诱导的损伤,提示CD38基因缺失可能在心肌缺血再灌注损伤中发挥重要作用,但其在心肌缺血再灌注损伤中的作用尚无报道。本文采用体外缺氧复氧模型观察CD38基因干扰对H/R诱导心肌细胞损伤的影响并探讨其分子机制,从而为临床心脏缺血性疾病的防治提供实验依据。实验方法:1.细胞缺氧复氧模型的制备:以95%N2,5%CO2混合气体通气模拟体外缺氧环境处理H9c2细胞。缺氧4小时,复氧不同时间后,通过CCK8实验检测细胞活性以明确模型制备的条件。2.细胞缺氧复氧损伤表型的检测:缺氧4h复氧3h后,流式细胞仪检测线粒体膜电位及细胞凋亡,多功能酶标仪检测H9c2细胞上清中的LDH释放量。3.氧自由基(ROS)检测:荧光探针DCFH-DA染色,流式细胞仪和荧光显微镜检测细胞缺氧复氧后ROS生成。4.通过细胞免疫荧光检测CD38基因干扰对FOXO1核转移的影响。5.利用实时荧光定量PCR检测CD38基因干扰细胞系中CD38基因转录水平干扰效率及抗氧化蛋白Catalase和SOD2在H/R处理后mRNA表达水平。6.免疫印迹Western Blot检测H/R处理后抗氧化蛋白Catalase和SOD2的蛋白表达水平。实验结果:1.心肌细胞缺氧4h,复氧不同时间后,H9c2细胞活性均表现出明显的降低,并呈现出一定的时间依赖性。但缺氧4h复氧3h即足够模拟体外的急性心肌缺血再灌注损伤。2.H/R处理后,对照组H9c2细胞出现明显的细胞活性降低,上清LDH释放增加,线粒体膜电位降低以及细胞凋亡,而CD38基因干扰可显著减轻以上细胞损伤的表型。3.CD38基因干扰可以明显减轻H/R诱导的氧自由基生成。4.CD38基因干扰可以促进FOXO1蛋白的核定位。5.CD38基因干扰促进抗氧化蛋白Catalase和SOD2的表达。结论:CD38基因干扰对缺氧复氧诱导的心肌细胞损伤具有保护作用,其可能的作用机制是:敲减CD38基因可激活心肌细胞的SIRT1/FOXO1抗氧化信号通路,促进其下游抗氧化蛋白Catalase和SOD2转录表达,从而抑制氧化应激诱导的缺氧复氧损伤。