低氧与心肌细胞凋亡

细胞凋亡是心肌细胞低氧损伤的主要死亡形式之一。低氧引起心肌细胞凋亡可以通过外部的死亡受体通路以及内部的线粒体通路,两条通路之间又存在复杂的交互作用,其中,线粒体通路在低氧诱导的心肌细胞凋亡中起重要作用。另外,心肌细胞本身也具有多种内源性的凋亡抑制因子。因此,低氧时心肌细胞凋亡的产生是多种因素综合作用的结果,Bcl-2家族蛋白、线粒体通透性改变、细胞色素c的释放以及caspases的活化等参与了低氧引起的心肌细胞凋亡的调控。对低氧时心肌细胞凋亡的认识和深入研究,为人类在缺血性心脏病的防治中提供了一个新的治疗措施。     

吡格列酮诱导心肌细胞凋亡和抑制心肌细胞肥大的作用及其机制研究

摘要 目的：探讨吡格列酮诱导心肌细胞凋亡和抑制心肌细胞肥大的作用及其机制研究。方法：选取1-3日龄的健康新生SD大鼠,采用酶学分离心肌细胞并培养。将心肌细胞分为4组：对照组、吡格列酮10 μM组、吡格列酮20 μM组、阿帕替尼2 μM组。采用自动细胞计数器（BioRad）计数吡格列酮和阿帕替尼对心肌细胞增殖的影响,流式细胞术检测心肌细胞凋亡率,[3H]-亮氨酸掺入法评估心肌细胞的肥厚,用相差显微镜检测心肌细胞直径。蛋白免疫印迹试验检测VEGFR-2,磷酸化VEGFR-2,蛋白激酶B （Akt）,磷酸化人体抑癌基因（P53）,兔抗人单克隆抗体（Bax）,B淋巴细胞瘤-2（Bcl-2）,哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）表达水平。免疫组织化学检测心肌细胞VEGFR-2、Bcl-2及Bax阳性指数。结果：吡格列酮和阿帕替尼均能抑制心肌细胞活力,其中吡格列酮以剂量依赖的方式抑制心肌细胞活力,即吡格列酮剂量越大,其抑制心肌细胞活力越强。吡格列酮或阿帕替尼治疗后,心肌细胞凋亡率显著增加,表明两者均诱导心肌细胞凋亡。吡格列酮或阿帕替尼治疗后,血管紧张素II（Ang II）诱导的[3H]-亮氨酸掺入量显著减少,心肌细胞直径减小,表明两者均抑制心肌细胞肥大。吡格列酮显著提高了新生大鼠心肌细胞中Bax和磷酸化-P53的蛋白表达,降低了mTOR、Akt、VEGFR-2、Bcl-2和磷酸化-VEGFR-2蛋白表达。与对照组比较,吡格列酮和阿帕替尼治疗后,VEGFR-2阳性指数和Bcl-2阳性指数显著降低,Bax阳性指数显著升高（P＜0.05）。结论：吡格列酮通过调节VEGFR-2信号通路诱导心肌细胞凋亡,抑制心肌细胞肥大。     

藻蓝蛋白对2型糖尿病大鼠心肌细胞凋亡影响的研究

目的:研究藻蓝蛋白对2型糖尿病大鼠心脏形态结构和心肌细胞凋亡的影响.方法:健康雄性Wistar大鼠32只,高脂高糖饲料喂养联合小剂量链脲佐菌素(STZ)腹腔注射方法建立2型糖尿病大鼠模型,藻蓝蛋白灌胃治疗,组织病理学技术观察心脏的形态结构,用原位末端标记法(Tunel法)检测心肌细胞凋亡.结果:正常组大鼠心肌纤维走行和结构正常,心脏中均可见少量散在的棕黄色染色的凋亡阳性心肌细胞;模型组大鼠心肌纤维肥大、颗粒变性、脂肪变性,凋亡阳性细胞较正常组明显增多,凋亡指数有显著差异(P＜0.05);藻蓝蛋白组和二甲双胍组心肌细胞形态结构较模型组显著改善,正常细胞数目增多、排列较规则,肿胀和变性细胞较模型组显著减少,凋亡阳性细胞较模型组显著减少,凋亡指数有显著差异(P＜0.05).藻蓝蛋白组和二甲双胍组凋亡指数无显著性差异(P＞0.05).结论:藻蓝蛋白可抑制糖尿病大鼠心肌细胞凋亡,发挥一定的保护作用.     

miR-186-5p在酒精诱导的心肌细胞中高表达并通过靶基因XIAP调控细胞凋亡水平

目的:证实酒精可诱导AC16心肌细胞凋亡及其与酒精浓度和作用时间的关系,研究不同浓度酒精干预下AC16心肌细胞中miR-186-5p与X连锁凋亡抑制蛋白(XIAP)表达水平以及心肌细胞凋亡水平的改变,探究miR-186-5p以XIAP为靶基因调控酒精诱导的心肌细胞凋亡。方法:流式细胞术检测细胞凋亡水平,Western blot、实时定量PCR技术分别在蛋白质及基因水平检测细胞miR-186-5p与XIAP表达水平的变化,双萤光素酶报告基因靶基因荧光检测miR-186-5p与XIAP的靶际关系。结果:酒精诱导AC16心肌细胞发生凋亡,且与酒精浓度及作用时间呈正相关;酒精摄入上调AC16心肌细胞中miR-186-5p表达,下调XIAP表达; miR-186-5p参与酒精诱导的AC16心肌细胞凋亡过程,XIAP抑制酒精诱导的AC16心肌细胞凋亡; miR-186-5p以XIAP为靶基因调控酒精诱导的心肌细胞凋亡。结论:AC16心肌细胞经过酒精处理后,细胞的凋亡水平升高,并且随着酒精作用浓度和作用时间的延长,凋亡水平进一步升高;酒精处理后心肌细胞中miR-186-5p表达量上调,XIAP表达量下调,miR-186-5p以XIAP为靶基因,调控酒精处理后心肌细胞的凋亡。     

心脏特异性高度表达的抗凋亡蛋白——ARC

与凋亡(apoptosis)相关的许多心脏疾病如心肌梗死、心肌病及心衰等严重威胁着人类的健康和生命.寻找有效手段防治这些心脏病是当前医学研究的热点.ARC(带有caspase富集功能域的凋亡抑制因子)是新近发现的唯一在心脏大量且特异表达的抗凋亡蛋白,其全称是带有caspase富集功能域的凋亡抑制因子.ARC可被持续性磷酸化并参与阻断凋亡发生途径的多个层面.因此,ARC是一种强大的抗心肌凋亡蛋白.     

缺血预处理对大鼠缺血再灌注心肌细胞凋亡及相关基因蛋白表达的影响

目的：探讨缺血预处理对大鼠缺血再灌注心肌细胞凋亡及相关基因Bcl-2和Bax蛋白表达的影响。方法：制备缺血预处理（IP）和缺血再灌注损伤（I／R）模型,采用末端标记技术（TUNEL）检测心细胞凋亡,应用免疫组织化学方法检测Bcl-2和Bax的蛋白表达,结果：缺血再灌注组心肌细胞凋亡率明显比正常对照组高（P＜0．05）,而缺血预处理组心肌细胞凋亡率明显比缺血再灌注组低（P＜0．05）,缺血再灌注组Bcl-2表达阳性细胞率明显比正常组低（P＜0．05）,而缺血预处理组Bcl-2表达阳性细胞率明显较缺血再灌注组高（P＜0．05）。缺血再灌注组Bax表达阳性细胞率明显较正常组高,而缺血预处理组Bax表达阳性细胞率明显较缺血再灌注组低（P＜0．05）。结论：缺血再灌注可诱导心肌细胞凋亡,缺血预处理可减少心肌细胞凋亡,Bcl-2和Bax的蛋白表达在心肌凋亡发生中起重要作用,缺血预处理可上调Bcl-2蛋白表达和下调Bax蛋白表达。     

癌变组织特异高表达抗凋亡蛋白——ARC

带有caspase富集功能域的凋亡抑制因子（ apoptosis repressor with a caspase recuitment domain, ARC ）是新近发现的重要抗凋亡蛋白。在正常组织中,ARC高度特异地表达在终末分化组织如心肌、骨骼肌和大脑,而在非终末分化组织不表达或微量表达。但是,当非终末分化组织发生癌变时表达大量的ARC。ARC过表达可以抑制阿霉素或射线诱导的癌细胞死亡,提示ARC在癌细胞中具有抗趋化或抗放射线损伤的作用。因此,ARC可能成为一种新的肿瘤标记物,也可能是决定肿瘤对各种治疗方法反应性的一个重要因素。     

心脏特异抗凋亡蛋白ARC研究进展

含胱冬肽酶富集功能域的凋亡抑制因子（apoptosis repressor with CARD,ARC）蛋白是20世纪末发现的在心肌、骨骼肌和大脑等终末分化组织中大量表达的抗凋亡蛋白。ARC的主要功能是抗凋亡作用。由于其在心脏中表达的特异性和抗凋亡的多层次性,使ARC在心脏中的作用成为近年来研究的热点。本文主要对其抗凋亡途径以及近年来在心肌病中的研究进展两方面进行综述。     

PUMA对高糖诱导的大鼠H9C2心肌细胞凋亡的作用及机制

目的:观察促凋亡蛋白p53上调凋亡调控因子(PUMA)在高糖所致H9C2心肌细胞凋亡中的作用及机制。方法:H9C2心肌细胞随机分为对照组(使用5.5mmol/L葡萄糖作用于细胞)和高糖组(使用35 mmol/L葡萄糖作用于细胞,HG组)分别刺激6 h, 12 h, 24 h和48 h,每组设复孔5个,TUNEL染色检测细胞凋亡率;RT-PCR及Western blot法分别测定PUMA mRNA及蛋白表达情况;JC-1法检测线粒体膜电位;Western blot测定caspase-3表达和细胞色素c(Cyt C)释放。H9C2细胞随机分为四组,对照组、高糖(35 mmol/L)、HG+si-scramble组(使用si-scramble转染心肌细胞24 h,使用35mmol/L葡萄糖作用于细胞)和Si-PUMA组(使用si-PUMA转染心肌细胞24 h,使用35mmol/L葡萄糖作用于细胞),观察抑制PUMA表达对高糖诱导细胞凋亡率、线粒体膜电位、Cyt C的影响。结果:与对照组相比,高糖刺激心肌细胞组TUNEL染色阳性率、活化caspase-3和PUMA表达明显升高(P<0.0...     

β—肾上腺素能受体介导的心肌细胞凋亡

作为交感神经系统主要递质的去甲肾上腺素在多种心脏疾病中诱导心肌细胞凋亡,这种诱导作用主要由肾上腺素能受体（β－AR）介导,β－AR还介导心肌细胞凋亡的信号转导,这对于了解心脏疾病的发病机理有一定的临床意义。     

使用腺病毒过表达TXNIP对H9C2心肌细胞损伤和凋亡的影响北大核心CSCD

本文旨在使用病毒转染技术,观察正常培养条件下的心肌细胞单纯过表达硫氧还蛋白相互作用蛋白(thioredoxin inter-acting protein,TXNIP)是否可以引起细胞损伤和凋亡的发生,并分析其作用途径。对数生长期的H9C2心肌细胞分为三组:正常培养组、空病毒(Ad-eGFP)组、TXNIP过表达(Ad-TXNIP-eGFP)组,使用正常糖脂浓度(5mmo1/L葡萄糖)的DMEM培养基,均于转染72h后收集细胞和培养基进行指标测定。结果显示,细胞转染成功,72h转染效率达到高峰。与Ad-eGFP组相比,Ad-TXNIP-eGFP转染组TXNIPmRNA(P<0.05)和蛋白表达(P<0.01)均明显升高;心肌caspase-3(P<0.05)和LDH活性明显升高(P<0.01);使用流式细胞仪测得细胞凋亡明显增加(P<0.01)。Trx活性、与Trx相关的自由基损伤以及介导氧化应激损伤凋亡途径的p38激酶的活性检测显示,与Ad-eGFP组相比,TXNIP过表达组的Trx活性明显降低(P<0.01),反映膜脂质过氧化损伤的指标丙二醛(malondial dehyde,MDA)、3-硝基酪氨酸明显升高(P<0.01),p38激酶活性明显升高(P<0.01)。这些结果提示,通过腺病毒转染单纯过表达TXNIP可以引起正常糖脂浓度培养条件下的心肌细胞发生损伤和凋亡,其具体机制与抑制Trx活性、增加自由基损伤和p38激酶介导的凋亡有关。     

中药干预慢性心力衰竭心肌细胞凋亡的研究进展

心肌细胞凋亡是心力衰竭的重要病理变化,是心衰从代偿走向失代偿的转折点.中药在调控心衰心肌细胞凋亡中发挥着重要作用,已成为现阶段的研究热点.中药主要通过调控相关凋亡因子及信号通路(线粒体信号通路、死亡受体信号通路、内质网信号通路、Hippo通路、Bcl-2家族、caspase家族、p53等),发挥抑制心肌细胞凋亡的作用,...     

小剂量过氧化氢对大鼠心肌细胞钙瞬变及凋亡的作用

目的:探讨小剂量过氧化氢导致的氧化应激对大鼠心肌细胞钙瞬变及细胞凋亡的作用。方法:解剖取出成年大鼠心脏,应用langendorff方法分离心肌细胞,加入fluo-3荧光指示剂后,应用不同浓度的过氧化氢作用于心肌细胞,在共聚焦显微镜下测定心肌细胞内钙瞬变。分离并培养新生大鼠心肌细胞,观察过氧化氢处理心肌细胞后其形态的变化,从而评价小剂量过氧化氢对心肌细胞的凋亡作用。结果:应用0.125 mmol/L、0.25 mmol/L及0.375 mmol/L的过氧化氢作用于心肌细胞后,心肌细胞内钙瞬变幅度明显升高,并呈时间剂量依赖性。在培养的大鼠原代心肌细胞中加入0.25 mmol/L的过氧化氢后,心肌细胞发生凋亡的形态变化。结论:小剂量过氧化氢可开放心肌细胞L-钙通道,明显增加心肌细胞内钙瞬变,并导致心肌细胞凋亡。     

PRKAG2-AS1通过AMPK抑制缺氧所致心肌细胞凋亡

目的:探讨PRKAG2-AS1在缺氧所致心肌细胞凋亡中的作用及其可能机制。方法:以人心肌细胞系作为主要研究对象,使用RNA核质分提的方法检测PRKAG2-AS1在细胞中的表达分布模式。将人心肌细胞系分为常氧对照组及低氧组,分别置于常氧环境(21% O2)和低氧环境(1% O2)培养12小时,构建心肌细胞缺氧模型,AnnexinV-FITC/PI流式细胞学检测细胞凋亡,Real-time PCR检测模型中SOD mRNA及PRKAG2-AS1基因表达。对常氧培养条件下心肌细胞通过siRNA及反寡义核苷酸方法分别靶向敲低胞质及胞核内PRKAG2-AS1的表达水平,AnnexinV-FITC/PI流式细胞学检测细胞凋亡,观察PRKAG2-AS1对心肌细胞凋亡的影响;Real-time PCR检测SOD mRNA表达,Western blot检测AMPKγ2亚基蛋白的表达,观察PRKAG2-AS1对SOD mRNA及AMPKγ2蛋白表达的影响。结果:PRKAG2-AS1在心肌细胞胞质及胞核中均有表达,且以胞核为主。PRKAG2-AS1基因表达水平在心肌细胞缺氧模型中明显降低(P<0.05)。对常氧培养条件下心肌细胞,敲低PRKAG2-AS1基因表达,将导致细胞凋亡增加(P<0.05),且敲低胞核中表达细胞凋亡更为明显,同时,敲低PRKAG2-AS1能够引起SOD mRNA表达水平改变(P<0.05),且AMPKγ2蛋白表达水平降低(P<0.05)。结论:PRKAG2-AS1可能通过AMPK途径影响SOD表达,从而调控心肌缺氧损伤中的细胞凋亡。     

内皮素-1致低氧心肌细胞凋亡的作用及其机制研究

目的:观察内源性内皮素-1(ET-1)在低氧所致心肌细胞凋亡中的作用及受体机制。方法:培养的新生乳鼠心肌细胞分为低氧对照组和内皮素受体拮抗剂预处理+低氧组,前者仅给DMEM液,后者给予ETA受体拮抗剂BQ610或BQ123及ETB受体拮抗剂BQ788后低氧培养24 h,TUNEL和AnnexinV-FITC/PI双标记流式细胞术检测心肌细胞凋亡情况。结果:TUNEL检测显示低氧24 h对照组心肌细胞凋亡百分数为24.2%±2.2%,BQ6105μmol/L+低氧24 h组为13.2%±3.7%,显著低于低氧24 h组(P<0.01)。流式细胞术检测显示BQ123(0.04,0.2,1.0μmol/L)浓度依赖性地抑制低氧引起的心肌细胞凋亡及浓度依赖性提高低氧培养心肌细胞存活率,而BQ788对低氧引起的心肌细胞凋亡及存活率的降低无明显影响。结论:内源性ET-1参与促进低氧引起的心肌细胞凋亡,该作用主要是通过ETA受体介导。     

PACE4对异丙肾上腺素诱导的心肌细胞凋亡的影响及其机制

目的:研究前体蛋白转化酶枯草溶菌素(PACE4)对异丙肾上腺素(ISO)诱导的心肌细胞凋亡的作用及其可能的作用机制。方法:构建pFLAG-PACE4重组表达载体并转染H9c2心肌细胞。将心肌细胞分为四组:正常对照组(无任何干预因素)、ISO组(10μmol/L ISO)、ISO+pFLAG组(空载质粒pFLAG转染+10μmol/LISO)、ISO+pFLAG-PACE4组(pFLAG-PACE4重组表达质粒转染+10μmol/LISO)。采用AnnexinV-FITC/PI双染法测定心肌细胞凋亡率;蛋白免疫印迹法检测活性半胱氨酸蛋白酶(caspase)-3、caspase-12、钙网蛋白、葡萄糖调节蛋白78(GRP78)、CCAAT/增强子结合蛋白同源蛋白(CHOP)、活化转录因子4(ATF4)和PERK的表达以及真核起始因子2α(eIF2α)的磷酸化水平。结果:与正常对照组相比,ISO组中PACE4表达水平明显降低,而转染pFLAG-PACE4质粒后,其表达水平显著增加。PACE4过表达可以显著抑制ISO诱导的细胞凋亡和caspase-3以及caspase-12的蛋白表达。ISO处理显著增加内质网应激分子钙网蛋白、GRP78和CHOP的表达,而PACE4过表达则可以抑制这些蛋白的表达。ISO诱导的PERK、eIF2α和ATF4的表达可以显著被PACE4过表达抑制。结论:PACE4过表达可以抑制ISO诱导的H9c2心肌细胞凋亡,其机制可能与PERK信号通路介导的内质网应激反应有关。     

心室重构中的心肌细胞凋亡

心力衰竭的最重要的特征是民结构和功能改变而引起的心室重构,这不仅与细胞肥大,蛋白合成及细胞外基质增多有关,而且还涉及到心肌细胞凋亡,并且认为心肌细胞凋亡可能是心肌功能进行性恶化的重要机制之一。     

MFN1介导的线粒体融合在心肌细胞凋亡中的作用研究

目的:探讨线粒体融合关键蛋白MFN1介导的线粒体融合在调控心肌细胞凋亡中的作用。方法:通过si RNA降低体外培养H9C2心肌细胞中MFN1的表达后,采用Western blot检测线粒体细胞色素c(Cyto c)释放及其下游凋亡效应分子Caspase9与Caspase3活性,流式细胞术检测细胞内活性氧(ROS)的产生情况,流式细胞术检测细胞凋亡的情况。结果:干扰MFN1可显著促进H9C2心肌细胞内细胞色素c由线粒体释放至胞浆,促进Caspase9与Caspase3的激活,增加细胞内活性氧ROS产生并提高细胞凋亡率(均P0.05)。结论:MFN1介导的线粒体融合可保护心肌细胞凋亡,其机制可能与抑制ROS产生与细胞色素C释放有关。     

心肌细胞凋亡在心力衰竭形成中的作用

近年的研究结果更新了对心力衰竭形成机制的理解 ,已认识到心肌细胞凋亡的程度是影响急性心肌梗塞面积大小的重要因素 ,在梗塞后的重塑期则决定着向心力衰竭转化的速度。在慢性压力 /容积超负荷引起的代偿性心肌肥厚向心力衰竭转化过程中 ,心肌细胞凋亡虽只起部分作用 ,但是这种作用却是关键性的。所以 ,在缺血 再灌注与代偿性心肌肥厚条件下 ,亟待探明诱导心肌细胞凋亡的因素和其信号转导通路 ,这有助于寻找预防心力衰竭形成的新方法。     

体外心肌细胞缺血再灌注损伤模型的建立

目的建立体外心肌细胞缺血再灌注(I/R)模型,为研究各种心血管疾病及药物治疗提供基础.方法体外培养新生SD乳鼠心肌细胞,实验分正常组和缺血再灌注组.倒置显微镜及透射电子显微镜下观察心肌细胞缺血再灌注前后的形态变化,MTT、流式细胞术检测细胞凋亡情况,免疫组化和Western Blot检测Bcl-2/Bax基因表达.结果 I/R前后心肌细胞形态发生明显变化.与正常组相比,I/R组心肌细胞凋亡率明显增加,细胞活性降低.免疫组化和Western Blot检测结果均出现I/R后Bcl-2蛋白表达下调,Bax蛋白表达上调,Bcl-2/Bax显著减小的现象.结论体外培养的心肌细胞I/R损伤各项指标检测与动物体内实验结果相吻合,体外心肌细胞缺血再灌注模型建立成功.