论文部分内容阅读
目的:缺血再灌注损伤是心血管系统疾病的一种,内质网应激能够介导细胞凋亡被证实是诱导缺血再灌注损伤的一个重要因素,然而目前选择内质网应激通路作为药物靶点进行新药研发的却鲜有报道。PP1-12是新合成的100多个磷酸酶阻抑剂中的一个,能够选择性作用于内质网应激通路,抑制细胞凋亡。预实验发现其对心肌细胞具有一定的保护作用,但其具体的作用机理和效果还需要进一步的实验证实。
材料与方法:本研究主要分为体外实验和体内实验两个部分。
第一部分,取24h内的乳鼠心肌细胞进行体外培养,使用特异性的内质网应激诱导剂衣霉素(TM)诱导细胞损伤,观察PP1-12预处理对心肌细胞的保护作用。实验分为五组:①DMSO对照组;②TM对照组;③PP1-12低浓度组(0.3μM);④PP1-12中浓度组(1μM):⑤PP1-12高浓度组(3μM)。通过ATP检测试剂盒检测细胞活力;高内涵多参数检测细胞凋亡;Western blot和免疫组化检测用药前后p-eIF2α及凋亡蛋白CHOP的表达。
第二部分,制作大鼠缺血再灌注模型,将大鼠随机分为五组:①假手术组;②缺血再灌注对照组;③PP1-12低浓度组(1mg/kg):④中浓度组(3mg/kg);⑤高浓度组(10mg/kg)。大鼠处死后,通过TTC染色检测心梗面积,酶学检测CK、LDH、SOD、MDA的表达;HE染色观察心肌病理形态学;TUNEL染色评估PP1-12对心肌细胞凋亡程度的影响;Western blot和免疫组化检测用药前后凋亡通路CHOP、Caspase-12、Bcl-2及Bax等蛋白及PERK-eIF2α通路蛋白的表达变化。
结果:体外部分研究结果如下:(1)TM引起细胞活力显著下降,不同浓度PP1-12干预组细胞活力有不同程度的增加,以PP1-12为3μM时改善最为显著,与TM组相比有统计学差异(P<0.05)。(2)TM引起心肌细胞凋亡增加,PP1-12干预后,心肌细胞凋亡明显减少,且随着PP1-12浓度的增加呈现浓度梯度(P<0.05)。(3)PP1-12不同程度的降低各组CHOP蛋白的表达,以高浓度组效果最为显著。PP1-12干预组p-eIF-2a的表达有显著升高(P<0.05)。
体内部分研究结果如下:(1)缺血再灌注大鼠心梗面积显著升高,随着浓度的增加,PP1-12干预心梗面积的能力有不同程度的提高,以PP1-12高浓度组的改善最为显著,各组与I/R组相比均有统计学差异。(P<0.05)(2)与Sham组相比,I/R组大鼠心肌酶的表达表现为CK、LDH、MDA的显著升高,SOD的下降。不同浓度PP1-12干预组表现为CK、LDH、MDA的下降,SOD的升高,与I/R组有统计学差异。(P<0.05)各浓度组之间无统计学差异。(3)缺血再灌注大鼠表现出心肌细胞凋亡增加,PP1-12干预组心肌细胞凋亡均明显减少,其中在10mg/kg时降低显著(P<0.05)。(4)PP1-12不同程度的降低了各组心肌组织中caspase3、CHOP、cleaved-caspase-12以及Bax蛋白的表达水平,以高浓度组效果最为显著,PP1-12干预组p-eIF-2α表达有不同程度的升高,其中以中、高浓度组有统计学意义(P<0.05)。
结论:(1)PP1-12可以明显抑制TM诱导的心肌细胞损伤,减少细胞凋亡。其机制可能与维持eIF-2α的磷酸化水平,减少内质网应激诱导的心肌细胞凋亡有关。(2)PP1-12可以明显保护缺血再灌注大鼠对抗心肌损伤,减少心梗面积,减轻细胞凋亡。其机制可能与维持eIF-2α的磷酸化水平,减少内质网应激诱导的心肌细胞凋亡有关。