小窝蛋白-3/RISK介导HBO-PC对心肌的保护作用研究

目的探究高压氧预处理(HBO-PC)减轻心肌缺血再灌注(I/R)损伤的具体分子机制。方法对心肌细胞予以HBO-PC处理,并复制缺氧复氧(H/R)模型,用试剂盒测定丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、乳酸脱氢酶(LDH)及一氧化氮NO的含量,Western blot检测促/抗凋亡蛋白、蛋白激酶Cε(PKCε)、小窝蛋白-3(Cav-3)、再灌注损伤挽救激酶(RISK)通路中蛋白及其磷酸化水平的变化,免疫共沉淀和免疫荧光染色检测PKCε与Cav-3的结合;同时使用PKC抑制剂Chelerythrine(CHE)和RISK通路抑制剂进一步验证HBO-PC对心肌细胞I/R损伤的作用机制。结果 H/R模型模拟I/R损伤过程。HBO-PC降低MDA和LDH含量、Caspase-3活性和Bax的表达,增加SOD和NO含量、Bcl-2表达,抑制心肌细胞凋亡,减轻I/R损伤。同时,HPO-PC促进PKCε活化及其与Cav-3的结合,增加Cav-3蛋白表达,以及RISK通路中胞外信号调节激酶(ERK)1/2、蛋白激酶B(Akt)、磷脂酰肌醇3-羟激酶(PI3K)和下游效应激酶糖原合酶激酶(GSK)3β的磷酸化水平;CHE能够抑制HPOPC的作用。RISK通路抑制剂增加Caspase-3活性和Bax表达,减少Bcl-2表达,阻断HBO-PC对心肌细胞凋亡的拮抗作用。结论 HBO-PC可能通过调控PKCε/Cav-3/RISK通路,抑制心肌细胞凋亡,抵抗心肌I/R损伤,发挥心肌保护作用。

小窝蛋白-3在PKC Eplison亚型介导缺血预适应心脏保护中的作用机制

目的探讨小窝蛋白-3(caveolin-3,Cav-3)在蛋白激酶C(protein kinase C,PKC)Eplison亚型(PKCε)介导缺血预适应心脏保护中的作用机制。方法将大鼠心肌细胞置于密闭容器中进行诱导缺氧,建立缺血预适应模型,通过Western blot、荧光共振能量转移法(fluorescence resonance energy transfer,FRET)检测PKC 5种亚型在缺血预适应后的变化,判断Cav-3与PKCε表达、转位及活化的相关性。结果缺血预适应后,PKCε、PKCδ、PKCα选择性转位到富含Cav的浆膜上,但不包括PKCβ1和PKCζ。缺血预适应增加了FRET信号,促进PKCε转位到富含Cav浆膜上及增加Cav-3与PKCε蛋白的偶联量。结论缺血预适应可能直接通过Cav-3促进PKCε、PKCδ、PKCα与心肌细胞富含Cav浆膜微小结构域的联系,这种调节机制在心肌保护中起重要作用。

妊娠高血压孕妇左室功能改变及其与IL-12、Cav-3表达的相关性

目的探讨妊娠高血压孕妇左室功能改变与白细胞介素(IL)-12、小窝蛋白-3(Cav-3)表达的相关性。方法选取2018年2月—2019年6月在沧州市人民医院诊治的妊娠高血压疾病孕妇156例(病例组),分为妊娠高血压组(50例)、轻度子痫前期组(56例)、重度子痫前期组(50例)。同期选择在沧州市人民医院进行产前检查的正常孕妇88名作为正常组。采用二维超声与三维超声监测孕妇左室功能改变情况,检测IL-12、Cav-3表达情况,并进行相关性分析。结果病例组收缩压、舒张压均明显高于正常组(P<0.05)。妊娠高血压组、轻度子痫前期组、重度子痫前期组左室舒张末期内径(LVEDD)、左室收缩末期内径(LVESD)、左室舒张末期室间隔厚度(IVSD)、心排血量(CO)、心脏指数(CI)、左室舒张早期最大峰速(E)、舒张晚期最大峰速(A)依次升高,且均高于正常组,左室射血分数(LVEF)依次降低,且低于正常组(P<0.05)。妊娠高血压组、轻度子痫前期组、重度子痫前期组血清IL-12、Cav-3水平依次升高,且高于正常组(P<0.05)。Pearson相关性分析显示,妊娠高血压组血清IL-12、Cav-3水平与LVESD、IVSD、CO、CI、E、A呈正相关(P<0.05),与LVEF呈负相关(P<0.05)。左室肥厚组早产、新生儿窒息、低体质量儿、胎儿宫内窘迫及剖宫产发生率与无左室肥厚组比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。结论妊娠高血压孕妇左室功能异常,伴随IL-12、Cav-3的高表达,IL-12、Cav-3可能是妊娠高血压孕妇左室功能改变的重要因素。

异丙酚预处理通过上调Caveolin-3增加缺血心肌细胞线粒体膜稳定性的机制研究

目的探讨异丙酚通过上调小窝蛋白-3(Caveolin-3)增加缺血心肌线粒体膜稳定性的机制。方法筛选健康SD大鼠36只,体质量范围为250~300 g,采用随机数字表法分为3组,每组12只。①正常心肌细胞组:仅开胸不结扎;②心肌缺血再灌注组:单纯给予以5%葡萄糖稀释的脂肪乳,持续静脉滴注;③缺血心肌细胞+异丙酚预处理组:缺血前10 min开始持续静脉滴注异丙酚12 mg·kg^-1·h^-1,异丙酚用5%葡萄糖稀释。通过蛋白质免疫印迹检测Caveolin-3和细胞色素C;通过荧光探针DCFH-DA测定ROS产生;通过阳离子染料JC-1评估线粒体膜电位;caspase-3比色测定试剂盒测定心肌细胞caspase-3活性。结果心肌缺血再灌注组Caveolin-3蛋白活性(0.57±0.09)低于正常心肌细胞组(2.24±0.25)和缺血心肌细胞+异丙酚预处理组(2.02±0.14),异丙酚改善心肌缺血诱导的Caveolin-3下调(P<0.05);心肌缺血再灌注组DCF荧光强度(2.79±0.21)高于正常心肌细胞组(1.00±0.12),缺血心肌细胞+异丙酚预处理组心肌细胞DCF荧光强度(1.23±0.14)低于心肌缺血再灌注组(P<0.05);与正常心肌细胞组(1.00±0.06)相比,经受心肌缺血的心肌细胞显示出线粒体去极化降低(0.13±0.02),缺血心肌细胞+异丙酚预处理组(0.83±0.11)稳定了线粒体膜电位(P<0.05)。正常心肌细胞组线粒体细胞色素C为(1.00±0.08),心肌缺血再灌注组为(2.76±0.24),心肌缺血增加线粒体细胞色素C释放到胞质溶胶中,缺血心肌细胞+异丙酚预处理组(1.37±0.18)降低细胞色素C释放(P<0.05);心肌缺血再灌注组显示出caspase-3和caspase-9活性增加。与心肌缺血再灌注组相比,异丙酚降低了caspase-3和caspase-9活性(P<0.05)。结论异丙酚在心肌缺血下的保护作用取决于Caveolin-3的上调,后者降低活性氧产生、增加线粒体膜电位、减少细胞凋亡和细胞色素C释放。

胆汁中胆固醇升高通过影响CCK-1R再分布抑制胆囊收缩

目的分析胆汁总胆固醇含量与胆囊收缩功能的关系,并探讨其可能的机制。方法从2013年3月至2014年1月收集73例在北京协和医院基本外科行胆系手术的胆囊结石患者(结石组)和非胆囊结石患者(非结石组)胆汁,测定胆汁中总胆固醇(TC)和总胆汁酸(TBA)含量。对胆囊结石患者术前行胆囊功能试验。用免疫组化方法测定胆囊黏膜和肌层中I型胆囊收缩素受体(CCK-1R)和细胞膜结构蛋白小窝蛋白-3(Cav-3)的表达。用免疫荧光法定位二者在胆囊黏膜和肌层中的共表达。结果胆囊结石患者胆汁中TC及TBA含量显著高于非结石患者(P<0.05)。胆囊收缩功能较差的患者胆汁中TC含量明显高于收缩功能较好的患者(P<0.05)。结石组胆囊黏膜中Cav-3的表达量明显高于非结石组(P<0.05)。在结石组中CCK-1R和Cav-3在胆囊黏膜和肌层中均有明显共表达,而在非结石组则无明显的共表达现象。结论胆汁中TC含量升高可抑制胆囊收缩功能,其机制与胆囊黏膜和肌层中过多的Cav-3和CCK-1R结合进而影响CCK功能有关。

基于P38 MAPK/JNK信号通路研究二甲双胍对脓毒性心肌病的保护作用机制

基于丝裂原活化蛋白激酶P38(P38 MAPK)/c-Jun氨基末端激酶(JNK)信号通路探讨二甲双胍对脓毒性心肌病的保护机制。本文为动物实验研究设计,于2023年1—12月在中南大学湘雅医院完成。采用随机数字表法将48只8周龄雌性C57BL/6小鼠分为4组:A组(对照组)、B组(模型组)、C组(模型+盐酸曲美他嗪)、D组(模型+二甲双胍组),每组12只。B、C、D组均以LPS(15 mg/kg)腹腔注射构建脓毒性心肌病小鼠模型,建模24 h后,A组、B组予以腹腔注射等量生理盐水,C组予以20 mg/kg盐酸曲美他嗪灌胃,D组予以腹腔注射二甲双胍200 mg/kg,均连续干预14 d。采用超声成像系统检测心功能,采用TUNEL法检测心肌组织细胞凋亡率;采用实时荧光定量聚合酶链反应(RT-qPCR)检测小鼠心肌组织中P38 MAPK/JNK信号通路JNK、P38 MAPK mRNA水平;采用酶联免疫吸附试验(ELISA)法测定各组小鼠血浆肌酸激酶同工酶(CK-MB)、脑利钠肽(BNP)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白介素6(IL-6)含量;采用蛋白质印迹(Western blot)检测心肌组织中蛋白激酶C Eplison亚型(PKCε)、小窝蛋白-3(Cav-3)的蛋白表达。结果显示,与A组左心室射血分数(LVEF)(79.51±6.62)%、左室短轴缩短率(FS)(45.66±4.13)、细胞凋亡率(4.34±0.36)%、JNK(0.96±0.06)、P38 MAPK(1.01±0.03)、CK-MB(2.37±0.13)μg/L、BNP(21.36±3.47)ng/L、TNF-α(176.22±19.24)ng/L、IL-6(35.43±3.84)ng/L、PKCε表达(1.98±0.26)、Cav-3表达(1.04±0.03)相比,B、C、D组细胞凋亡率(28.22±4.49、22.45±3.69、15.88±3.27)%、JNK(1.68±0.11、1.32±0.18、1.13±0.14)、P38 MAPK(2.47±0.71、1.77±0.35、1.49±0.05)、CK-MB(16.55±2.16、12.63±1.98、5.27±0.61)μg/L、BNP(48.92±5.67、33.78±4.11、27.55±3.84)ng/L、TNF-α(463.71±24.81、335.71±36.71、214.78±22.53)ng/L、IL-6(78.57±6.36、63.71±5.66、52.47±5.47)ng/L表达均升高,而LVEF(49.38±5.27、55.47±5.03、62.26±5.14)%、FS(24.36±2.17、30.43±3.29、33.57±2.72)%、PKCε表达(1.33±0.21、1.54±0.23、1.75±0.22)、Cav-3表达(0.47±0.06、0.76±0.05、0.85±0.04)均下调(F=113.020、67.657、219.539、206.222、227.977、88.455、6285.186、135.877、65.924、96.362、17.532、314.419,P<0.05);与B组相比,C、D组细胞凋亡率、JNK、P38 MAPK、CK-MB、BNP、TNF-α、IL-6表达均降低,LVEF、FS、PKCε、Cav-3表达均上调,且D组优于C组(P<0.05)。综上,二甲双胍对脓毒性心肌病具有一定的保护作用,其机制可能与抑制P38 MAPK/JNK信号通路的活化及上调PKCε、Cav-3表达有关。

caveolin-3在心肌缺血／再灌注损伤中的保护作用

背景心肌缺血／再灌注损伤（ischemia／reperfusion injury，I／RI）是全球心脏发病和致死的主要原因，威胁人类的健康安全。小窝蛋白（caveolins，Cav）是细胞质膜微囊（caveolae）中分隔和调节信号转导的蛋白质。小窝蛋白-3（caveolin-3，Cav-3）对心肌I／RI有着重要的保护作用。目的通过总结近几年Cav-3在I／RI中保护作用的研究，为今后进一步研究提供可参考的方向。内容简要介绍caveolae和Cav，并描述Cav在心血管疾病中的作用。总结Cav-3在保护机体免受心肌缺血、I／RI以及预处理中的作用，主要包括其在缺血预处理（ischemic preconditioning，IPC）和缺血后处理（ischemic postconditioning，IPTC）、麻醉药预处理、阿片类药物预处理、脂联素预处理以及其他物理治疗对I／RI的保护作用。趋向提出了临床医师和基础科学家可能会感兴趣的潜在研究方向。