缺血后处理降低高胆固醇血症大鼠心肌对缺血/再灌注损伤的易感性及其机制

目的:探讨缺血后处理对高胆固醇血症基础上发生的心肌缺血/再灌注损伤的影响及其可能的机制。方法:建立食源性高胆固醇血症大鼠模型,运用TTC染色、酶活性检测等方法测定缺血/再灌注所致的心肌损伤,用实时定量RT-PCR方法检测心肌组织中低氧诱导因子-1α(HIF-1α)mRNA水平,用Western blot方法检测HIF-1α蛋白水平。结果:高胆固醇血症加重了缺血/再灌注造成的心肌损伤,而缺血后处理显著缩小了高胆固醇血症大鼠缺血/再灌注所致的心梗面积,降低了血清肌酸激酶(CK)的活性,减少了心肌细胞凋亡。同时,缺血后处理提高了高胆固醇血症大鼠缺血心肌组织中HIF-1α的蛋白水平。结论:缺血后处理可以降低高胆固醇血症大鼠心肌对缺血/再灌注损伤的敏感性,其效应与心肌组织中HIF-1α的蛋白水平存在着相关性。     

缺氧诱导因子-1α在缺氧预处理预防心肌细胞损伤中的作用

本工作旨在研究缺氧预处理(hypoxic preconditioning,HPC)对于心肌细胞外信号调节激酶(extracellular signal-regulated proteinkinases,ERK)活性、缺氧诱导因子-1α(hypoxia-inducible factor-1α,HIF-1α)表达的影响,及其在缺氧复氧诱导心肌细胞损伤中的作用。通过在培养的SD乳鼠心肌细胞缺氧／复氧(H／R)模型上,观察HPC对于24h后H／R诱导心肌细胞损伤的影响,以台盼蓝排斥实验检测心肌细胞存活率、以TUNEL法检测细胞凋亡、并用荧光素染料Hoechst33258测定心肌细胞凋亡率：制备心肌细胞蛋白提取物,以磷酸化的ERK1／2抗体测定ERK1／2活性,以抗HIF-1α抗体检测HIF-1α的表达,并观察ERKs的上游激酶(MEK1／2)抑制剂PD98059对于HPC诱导的ERKs磷酸化、HIF-1α表达以及心肌细胞保护作用的影响,并分析细胞损伤与ERK1／2活性、HIF-1α表达量之间的相互关系。结果 显示缺氧复氧造成心肌细胞损伤,HPC可以增加心肌细胞H／R后存活率,降低凋亡率,并激活ERKll2,诱导HIF-1α表达：细胞凋亡与ERKs活性、HIF-1α表达量之间存在负相关,即ERKs活化、HIF-1α表达与预防细胞损伤有关：而ERKs活性与HIF-1α表达量之间存在正相关,ERKs的上游激酶MEK抑制剂PD98059可以消除HPC诱导的ERKs磷酸化、HIF-1α表达和心肌细胞保护作用。由此得出的结论是HPC可以提高乳鼠心肌细胞对于H／R的耐受性,其机制涉及ERKs介导的HIF-1α表达。     

缺氧缺糖诱导心肌细胞损伤中Notch信号对HIF-α及自噬相关基因Beclin1,LC3Ⅰ,LC3Ⅱ表达的影响

目的:探讨在缺氧缺糖诱导心肌细胞损伤的模型中Notch信号对低氧诱导因子(HIF-1α)及自噬相关的基因Beclin1,LC3Ⅰ,LC3Ⅱ的影响。方法:利用低氧培养箱与低糖DMEM培养基建立缺氧缺糖细胞(OGD)模型,细胞分为正常对照组,缺氧缺糖组(OGD group),缺氧缺糖+NC siRNA组(OGD+NC siRNA group),缺氧缺糖+Notch1 siRNA组(OGD+Notch1 siRNA group),缺氧缺糖+HIF-1αsiRNA组(OGD+HIF-1αsiRNA group),利用Western blot检测Notch1 siRNA与HIF-1αsiRNA的干预效果;利用Western blot检测Notch1 siRNA对模型细胞中HIF-1α表达的影响;利用CCK-8实验检测Notch1 siRNA与HIF-1αsiRNA对心肌细胞活性的影响;利用Western blot检测Notch1 siRNA与HIF-1αsiRNA对自噬相关的基因Beclin1,LC3Ⅰ,LC3Ⅱ的影响。结果:HIF-1αsiRNA可有效敲低模型心肌细胞HIF-1α的表达,而Notch1 siRNA可有效敲低模型心肌细胞中Notch1与HIF-1α的表达;Notch1 siRNA与HIF-1αsiRNA可降低缺氧缺糖细胞模型中心肌细胞的活性,且二者的作用之间没有统计学差异(P>0.05);Western blot结果显示Notch1 siRNA与HIF-1αsiRNA可降低模型细胞中自噬相关的基因Beclin1,LC3Ⅰ,LC3Ⅱ的表达,降低LC3Ⅱ/LC3Ⅰ的比率。结论:Notch1通过正向调节模型细胞HIF-1α的表达,进而提高缺氧缺糖诱导的自噬,发挥对心肌的保护作用。     

Parkin介导的线粒体自噬对1型糖尿病急性心肌梗塞早期损伤的保护作用

目的:观察线粒体自噬在急性心梗(MI)早期的变化及对1型糖尿病(DM)小鼠心肌急性缺血损伤的影响。方法:将100只健康雄性C57BL/6小鼠随机分为5组,对照+假手术组(CS组);1型糖尿病+假手术组(DS组);对照+心肌梗死组(CMI组);1型糖尿病+心肌梗死组(DMI组);1型糖尿病+心肌梗死组+Parkin腺病毒过表达组(DMIPO组),每组20只。检测和比较各组小鼠的心脏功能,心肌梗死面积,心肌细胞凋亡,自噬小体含量以及心肌组织中Parkin和LC3的表达量变化。结果:与CS组相比,CMI组自噬小体含量增多,LC3II的表达量上调,Parkin的表达量明显上调(P0.05)。与CMI组比,DMI组小鼠心功能下降加剧,心梗面积增大,心肌细胞凋亡数量明显增加(P0.05),自噬水平未见明显升高。DMIPO组较DMI组自噬水平升高,心肌梗死面积减小(P0.05),心肌细胞凋亡数量减少(P0.05),心功能改善。结论:1型糖尿病通过抑制Parkin介导的心肌线粒体自噬增加心肌急性缺血损伤易感性,上调Parkin的表达可以减轻1型糖尿病时急性缺血性心肌损伤。     

孕酮对缺氧缺血新生鼠脑皮质HIF-1α表达的影响

目的:探讨孕酮(PROG)对缺氧缺血性新生鼠脑组织中低氧诱导因子-1α(HIF-1α)表达的影响。方法:7日龄SD大鼠80只随机分成4组(n=10):正常对照组,假手术组,缺氧缺血组和孕酮组,动物造模成功24 h后处死动物,应用RT-PCR和免疫组织化学方法观察各组新生鼠大脑皮质中HIF-1α表达的变化。结果:孕酮组HIF-1αmRNA及HIF-1α蛋白表达均明显高于其他三组(P<0.01)。结论:孕酮对新生鼠缺氧缺血性脑损伤的保护作用可能与其上调HIF-1α的表达有关。     

TGF-beta1通过抑制HIF-1alpha减少风湿性心脏病心肌细胞胶原合成

目的:探讨缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)在转化生长因子β1(TGF-β1)促风湿性心脏病心肌细胞胶原合成中的作用。方法:以体外培养风湿性心脏病(风心病)患者经瓣膜置换术后留取组织分离而来的心肌细胞为研究对象,依据加入TGF-β1的浓度将前期实验分为四组:0,5,10及20(μg/L),观察TGF-β1对风湿性心脏病心肌细胞胶原合成及HIF-1α表达的影响;而后实验选取10μg/L TGF-β1为干预浓度,将Scrambled si RNA或HIF-1αsi RNA转染入细胞内。48小时后,分别收集各组细胞,采用RT-PCR检测I型胶原的m RNA水平,Western Blot技术测定细胞内I型胶原和HIF-1α的蛋白表达水平。结果:与0、5及10μg/L浓度TGF-β1组相比,5、10及20μg/L浓度的TGF-β1分别显著地增加了风心病心肌细胞I型胶原及HIF-1α的表达。另外,HIF-1αsi RNA则明显减少了TGF-β1诱导的心肌细胞I型胶原生成。结论:HIF-1α介导了TGF-β1对风湿性心脏病心肌细胞I型胶原合成的促进作用。     

HIF-1α选择剪接异构体的结构及其功能

选择剪接是"一个基因-mRNA组-蛋白质组"的新概念,由一个基因产生的多种结构相似的蛋白质家族成员的内在联系是后基因组学的重要内容.缺氧诱导因子1(HIF-1)是诱导与缺氧应激反应有关的基因表达最有效的转录因子,是缺氧信号转导的整合平台.HIF-1α是HIF-1功能调节的核心.目前多种HIF-1α选择剪接异构体被克隆,它们对HIF-1α功能的竞争性抑制作用是大多数HIF-1α选择剪接异构体的主要特点,提示了一种HIF-1活性的新的调控机制, 也为缺氧信号转导和基因表达调控研究提供了新的线索.     

缺氧缺糖诱导心肌细胞损伤中Notch信号对HIF-α及自噬相关基因Beclin1,LC3I,LC3II表达的影响*

目的: 探讨在缺氧缺糖诱导心肌细胞损伤的模型中Notch信号对低氧诱导因子(HIF-1α)及自噬相关的基因Beclin1,LC3I,LC3II的影响。方法: 利用低氧培养箱与低糖DMEM培养基建立缺氧缺糖细胞(OGD)模型,细胞分为正常对照组,缺氧缺糖组(OGD group),缺氧缺糖+ NC siRNA组(OGD + NC siRNA group),缺氧缺糖+ Notch1 siRNA组(OGD + Notch1 siRNA group),缺氧缺糖+ HIF-1α siRNA组(OGD + HIF-1α siRNA group),利用Western blot检测Notch1 siRNA与HIF-1α siRNA的干预效果;利用Western blot 检测Notch1 siRNA对模型细胞中HIF-1α表达的影响;利用CCK-8实验检测Notch1 siRNA与HIF-1α siRNA对心肌细胞活性的影响;利用Western blot检测Notch1 siRNA与HIF-1α siRNA对自噬相关的基因Beclin1,LC3I,LC3II的影响。结果: HIF-1α siRNA可有效敲低模型心肌细胞HIF-1α的表达,而Notch1 siRNA可有效敲低模型心肌细胞中Notch1与HIF-1α的表达;Notch1 siRNA与HIF-1α siRNA可降低缺氧缺糖细胞模型中心肌细胞的活性,且二者的作用之间没有统计学差异(P＞0.05);Western blot结果显示Notch1 siRNA与HIF-1α siRNA可降低模型细胞中自噬相关的基因Beclin1,LC3I,LC3II的表达,降低LC3II/LC3I的比率。结论: Notch1通过正向调节模型细胞HIF-1α的表达,进而提高缺氧缺糖诱导的自噬,发挥对心肌的保护作用。     

腺病毒介导的HIF-1α基因在缺血心肌中的表达

 研究腺病毒介导的低氧诱导因子=1α(HIF=1α)在急性心肌梗死(AMI)后缺血心肌中的表达变化.建立兔AMI模型,随机分为4组,分别心肌内注入腺病毒介导的HIF-1α基因(Ad-HIF-1α)、不含HIF-1α基因腺病毒颗粒(Ad--Blank)、HIF-1α核酶基因(Rz-HIF-1α),假手术组(Sham)为对照.RT-PCR和免疫组化方法分别检测HIF-1α及下游基因VEGF的mRNA和蛋白在不同时间点的表达.结果显示,AMI后1 d, HIF-1α、VEGF的mRNA和蛋白表达开始升高,7 d 达高峰,14 d、28 d逐渐下降,56 d时HIF-1αmRNA和蛋白无表达,而VEGF mRNA和蛋白仍有表达. 因此, 腺病毒介导的HIF-1α基因在缺血心肌能被有效转染并激活,其表达的时间窗为心肌缺血急性期至亚急性期.HIF-1α核酶基因能抑制HIF-1α及其下游基因的表达.     

基于HIF-1α-iNOS信号通路探讨瑞舒伐他汀联合缺血后处理对糖尿病小鼠的心肌保护作用

摘要 目的：探讨瑞舒伐他汀联合缺血后处理对糖尿病小鼠心肌的作用并分析其保护作用的机制。方法：应用高脂高糖饮食的方法构建2型糖尿病小鼠动物模型,随机分为假手术组（sham组）、缺血/再灌注组(I/R组)、缺血后处理组（IpostC组）及瑞舒伐他汀联合缺血后处理组（RPO+IpostC组）,每组10只。分析各组小鼠低氧诱导因子-1α（HIF-1α）、诱导型一氧化氮合酶（iNOS）蛋白表达及血浆炎症因子、血清一氧化氮（NO）水平变化,观察各组小鼠心肌梗死面积、心肌组织HE染色结构变化。结果：与I/R组、IPostC组相比,RPO+IpostC组HIF-1α,iNOS蛋白表达显著上调（P<0.05）;与IpostC 组相比,RPO+ IpostC组小鼠血清NO和血浆IL-1β、IL-6、TNF-α水平均明显降低,血浆IL-10升高（P<0.05）;经显微镜观察显示,sham组小鼠的心肌细胞HE染色结构正常,RPO+IpostC组小鼠心肌细胞HE染色后损伤相对较小;与I/R组相比,IpostC组和RPO+IpostC组小鼠缺血面积（AAR/LV）、梗死面积（IRR/AAR）均明显减小,且RPO+IpostC组小鼠AAR/LV、IRR/AAR最小（P<0.05）。结论：瑞舒伐他汀联合缺血后处理可以通过对糖尿病小鼠HIF-1α-iNOS信号通路进行调节,进而上调HIF-1α、iNOS蛋白表达,减轻炎症反应,降低心肌细胞缺血再灌注损伤,保护心肌。