血红素加氧酶1在左心室肥厚和心力衰竭中的表达及其意义(2)
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1.2.3 心肌肥厚检测称体重(BW)、心脏质量(HW)、左心室质量(LHW),心脏质量指数=心脏质量/体重(HW/BW),左心室质量指数=左心室质量/体重(LHW/BW),1.2.4 心肌细胞凋亡检测应用脱氧核糖核酸末端转移酶介导的缺口末端标记法(TUNEL)原位标记凋亡细胞核。以不加TdT酶者为阴性对照,分别以用DnaseⅠ(10 μg/ml)消化的左心室心肌,切片为阳性对照。正常心肌:凋亡阳性细胞核呈棕黄色。每只大鼠观察2张切片,每张切片计数5个高倍镜视野(400×)中的凋亡阳性细胞核数/总细胞核数,取其平均值为细胞凋亡指数。
1.2.5 Western Blot法检测心肌Caspase-3和HO-1提取心肌蛋白后在12%聚丙烯酰胺电泳,电转印到硝酸纤维素膜上,TBST 4℃封闭1 h后,特异性单克隆抗体抗Caspase-3和HO-1(1∶500)与硝纤膜杂交4℃过夜,TBST洗膜,37℃以辣根酶标记的二抗与硝纤膜杂交2 h。TBST洗膜,DAB显色。
1.3 统计学处理
采用SPSS 13.0软件包进行统计学处理,数据以均数±标准差(x±s)表示,采用单因素方差分析,P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 大鼠的血流动力学结果
心力衰竭组与对照组相比,LVSP明显降低,LVEDP增加,±dp/dtmax明显降低;心肌肥厚组与对照组相比,LVSP降低,LVEDP增加,±dp/dtmax降低,但差异无统计意义。见表1。
表1 各组大鼠测得的血流动力学指标比较(x±s)
Tab.1 Comparison of hemodynamic parameters in the rats (x±s)
注:与假手术组比较,aP<0.05,bP<0.01
Note: Compared with sham operated group, aP<0.05, bP<0.01
2.2 心肌肥厚的结果
心力衰竭组心脏质量指数、左心质量指数明显高于对照组,肥厚组左心质量指数明显高于对照组,但与心力衰竭组相比,差异无统计学意义。见表2。
2.3 心肌细胞凋亡检测结果
与假手术组相比,心肌肥厚组心肌细胞增加(P<0.01),心力衰竭组与心肌肥厚组相比凋亡增加(P<0.01)。见表2。
2.4 Caspase-3和HO-1 Western Blot检测结果
心力衰竭组与正常组、心肌肥厚组相比,Caspase -3表达增加;心肌肥厚组与假手术组、心力衰竭组相比,HO-1增加。3组比较结果见表2。
3 讨论
近年来研究已证实心力衰竭时存在心肌细胞凋亡,并与衰竭心脏心室功能的下降密切相关;且凋亡造成心肌细胞数量减少可能是心力衰竭发生、发展的原因之一[2]。本实验复制了心肌在压力负荷增高的情况下,心肌代偿性肥厚到心肌失代偿、心腔扩大发展为心力衰竭的过程。腹主动脉缩窄4周后形成心肌肥厚,12周全部形成心力衰竭。细胞凋亡发生的重要机制是激活胞内一系列天冬氨酸特异性蛋白酶(Caspase),Caspase一旦激活,细胞死亡将不可避免地发生[3]。Caspase激活通路有死亡受体通路、线粒体通路两条途径。本研究结果显示,在心室肥大向心力衰竭的过程中,心肌都有Caspase-3激活,且在心力衰竭阶段心肌Caspase-3激活是比较高的;另外TUNEL分析表明,心肌肥厚组的SD大鼠心肌细胞凋亡减少,而心力衰竭组的SD大鼠心肌细胞凋亡增加明显。这可能是在心肌细胞早期,心肌细胞的持久凋亡导致了大量心肌细胞的丧失,从而严重影响其收缩能力,最终导致心力衰竭的发生[4]。
血红素加氧酶对血红素的代谢途径起抑制作用,它将血红素转化成等分子量的胆绿素、CO和游离铁,胆绿素还原酶再将胆绿素还原成胆红素。氧化应激状态是许多临床疾病的病理生理基础之一,有研究表明,HO对氧化应激起着重要作用。HO-1属诱导型HO,它属于一种热休克蛋白或应激蛋白,对引起氧化应激和其他病理反应的所有刺激物或化合物都十分敏感[5]。离体和活体实验表明,氧化应激可诱导心肌细胞凋亡。氧化应激可激活SAPK、JNK及p38通路,介导心肌细胞凋亡。HO-1通过氧化应激,在细胞中大量表达,达到保护细胞、抗凋亡的目的。最近研究表明[6]这些结果在左心室肥大向心力衰竭转变的过程中,凋亡发挥重要的作用,而HO-1的作用主要是通过抑制凋亡的发生,而过渡到心力衰竭阶段,它的表达减弱,说明了在左心室肥大向心力衰竭的过渡中,HO-1的表达减弱,心肌细胞凋亡增强,从而促发了心力衰竭的发展。因此,HO-1作为新的靶点将是延缓心力衰竭的发展方向。
[参考文献]
[1]白民刚.狭窄腹主动脉致大鼠心衰模型方法的探讨[J].实用中西医结合杂志,2008,2(1):116-117.
[2]Kang PM, Izumo S. Apoptosis in heart: basic mechanisms and implications in cardiovascular diseases [J] ......
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