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阿霉素(Doxorubicin,DOX)作为一种经典的蒽环类药物一直被用于临床上治疗肿瘤,但其毒副作用会对心脏造成一定的损伤。DOX诱导心脏毒性的确切机制至今尚不十分清楚,近来研究表明自噬参与了 DOX心脏毒性。为了降低其心脏毒性,临床上除减少DOX的使用剂量之外,寻找拮抗DOX心脏毒性的中草药迫在眉睫。麦冬皂苷D(OphiopogoninD,OP-D)是分离于沿阶草土麦冬根部的一种载体皂苷类化合物,具有抗氧化,抗炎症,抗心率失调等药理学作用。已有文献报道其对H202诱导的脐静脉内皮细胞损伤有一定的保护作用,但麦冬皂苷D是否对DOX诱导的心肌细胞损伤有保护作用未见报道。本研究以C57BL/6J小鼠和H9c2细胞为对象,在细胞和动物水平观察麦冬皂苷D对DOX诱导心肌细胞自噬性损伤的保护作用,并探讨及其可能的分子机制。主要结果如下:对C57BL/6J小鼠腹腔注射DOX(2mg/kg/2day)连续两周后,用Echo检测其心功能。结果显示,DOX注射组小鼠左心室射血分数(EF%)、左心室短轴缩短分数(FS%)比对照显著减少,而左心室收缩和舒张末期内径(LVIDs,LVIDd)显著增加,反映其心脏泵功能严重受损。而在DOX腹腔注射之前一天用麦冬皂苷D(10mg/kg/2day)给予小鼠灌胃处理,则明显缓解DOX注射引起的心功能损伤。提示,麦冬皂苷D对心脏有一定的保护作用。在培养的H9c2细胞中,用1μM的DOX处理12h之后,显微镜下观察可见细胞皱缩等明显的形态学变化;MTT细胞活力检测发现,H9c2细胞活力随DOX浓度的增加而逐渐降低。与此同时,阿霉素诱导心肌细胞自噬,主要表现为在一定的范围内时间依赖性的上调自噬相关蛋白LC3-Ⅱ与LC3-I的比值及P62的表达;在转染GFP-LC3的实验中,1μM的DOX处理H9c2细胞12小时之后,会有明显的绿色荧光亮点的存在;在电镜下能观察DOX处理组有大量的自噬空泡。而OP-D的预处理能够部分逆转以上的现象。MTT细胞活力检测发现OP-D和自噬抑制剂3MA的预处理均可以部分逆转DOX引起的H9c2细胞活力降低。线粒体作为DOX损伤心肌细胞的靶细胞器,在1μM DOX处理之后线粒体膜电位显著下降,胞内活性氧(Reactive oxygen species,ROS)含量增加。OP-D及抗氧化剂NAC的预处理缓解了线粒体膜电位显著下降及ROS含量增加。此外,DOX能够随时间梯度依赖性的激活MAPK通路的活性。OP-D和NAC的预处理能够部分抑制阿霉素诱导的p-J-NK和p-ERK的表达,p-p38则没有显著的变化。ERK抑制剂U0126抑制p-ERK的表达能够部分缓解DOX所诱导的心肌细胞自噬。以上的结果说明MAPK通路参与了 DOX诱导心肌细胞自噬的过程,OP-D通过抑制p-JNK和p-ERK的表达,从而缓解DOX诱导的心肌细胞自噬。进一步研究发现,内质网应激也参与了 DOX诱导的心肌细胞自噬,DOX能够时间依赖性的上调内质网应激相关基因和蛋白的表达。OP-D和NAC的预处理能够下调DOX诱导的内质网应激相关基因和蛋白的表达。特异性的干扰内质网应激相关蛋白CHOP的表达,可以部分缓解DOX所诱导的心肌细胞自噬。以上的结果说明内质网应激参与了 DOX诱导的心肌细胞自噬,OP-D通过减轻内质网应激从而缓解了 DOX诱导的心肌细胞自噬。综上所述,本实验结果表明,DOX不仅可在心肌细胞产生毒性,而且可损伤心脏功能。DOX损伤心肌细胞的线粒体,使胞内ROS含量升高。一方面ROS激活了 MAPK通路的活性从而诱导自噬;另一方面ROS诱发内质网应激的发生从而诱导了自噬。而OP-D通过降低胞内的ROS含量而抑制JNK和ERK的活性和减轻内质网应激从而缓解DOX诱导的心肌细胞自噬。