心肌慢性缺氧适应的研究进展

慢性缺氧相关性心血管疾病在临床上十分常见。心肌细胞在慢性缺氧时通过调控自身基因表达,改变代谢方式,增强自我维持能力,促进心肌的慢性缺氧适应。其中转录调节因子缺氧诱导因子-1(hypoxia inducible factor-1,HIF-1)发挥着中心性的调控作用。同时慢性缺氧也导致心肌损害,引起心脏功能受损。因此,研究心肌慢性缺氧适应的确切机制并加以利用,将可能为防治慢性缺氧性心肌损伤提供新的治疗策略。

NEDD4调控AMPK活性参与心肌细胞慢性缺氧适应的研究

目的探讨NEDD4在心肌细胞慢性缺氧适应过程中的作用及其可能的机制。方法1收集手术矫正的先心病患儿32例,其中紫绀型先心病18例,非紫绀型先心病14例。取术中切除的右室流出道心肌组织作为标本,用免疫组化染色检测NEDD4在心肌细胞中表达的分布,Western blot检测NEDD4在心肌组织中的表达情况;2将H9c2心肌细胞分为常氧组、慢性缺氧组和阳性对照组,其中慢性缺氧组又分为对照组、空白转染组和干扰转染组,设计合成以心肌细胞NEDD4基因为靶标的siRNA,通过阳离子脂质体将合成的siRNA转染至H9c2心肌细胞中,常氧培养(74%N2,5%CO2,21%O2)48 h后开始对慢性缺氧组心肌细胞进行缺氧刺激(94%N2,5%CO2,1%O2),缺氧刺激72 h后Western blot检测NEDD4、p-AMPK表达水平变化,流式细胞术检测缺氧刺激所致心肌细胞损伤情况。结果 1紫绀组患儿术前血氧饱和度明显低于非紫绀组(P<0.05);免疫组化染色结果显示NEDD4主要分布于心肌细胞质中;与非紫绀组相比,紫绀组患儿心肌组织中NEDD4表达水平显著下降[NEDD4/β-actin条带灰度比值:非紫绀组(0.72±0.07);紫绀组(0.42±0.06),P<0.05];2与常氧组相比,对照组心肌细胞死亡比例显著增加(P<0.05);但干扰NEDD4表达后,缺氧所致心肌细胞损伤比例降低(P<0.05)。Western blot检测结果显示,与空白转染组相比,干扰转染组AMPK磷酸化水平显著增加[p-AMPK/AMPK条带灰度比值:空白转染组(0.21±0.01),干扰转染组(0.88±0.04),P<0.05]。结论 NEDD4可能通过调控AMPK活性参与慢性缺氧情况下心肌细胞代谢的适应调节。

紫绀型先心病患儿心肌组织SOCS3基因启动子甲基化分析及机制研究

目的探讨紫绀型先心病患儿右心室心肌组织中细胞信号抑制因子3(suppressor of cell signaling 3,SOCS3)基因启动子甲基化水平及其可能机制。方法选取先心病患儿34例,其中紫绀组18例,非紫绀组16例。取手术中切除的右心室流出道心肌组织作为标本,采用甲基化特异性PCR(methylation specific PCR,MSP)及重亚硫酸盐测序(bisulfite sequencing PCR,BSP)检测心肌细胞中SOCS3启动子CpG岛甲基化程度。Western blot检测DNA甲基化转移酶3A(DNA methyltransferase,DNMT3A)、DNA甲基化转移酶3B(DNMT3B)蛋白在心肌细胞中的表达情况。结果与非紫绀组相比,紫绀组SOCS3启动子CpG岛甲基化程度较高,DNMT3A蛋白较高[(0.407±0.469)vs(0.160±0.034),P<0.05],DNMT3B蛋白无明显差异[(0.054±0.012)vs(0.052±0.093),P>0.05]。结论紫绀型先心病患儿心肌组织中,SOCS3启动子CpG岛呈高甲基化。高表达的DNMT3A蛋白很可能参与了SOCS3启动子CpG岛高甲基化。高甲基化的SOCS3启动子CpG岛,可能不是调控慢性缺氧适应心肌中SOCS3转录的主要因素。高表达的SOCS3启动子CpG岛以及高表达的DNA甲基化转移酶3A蛋白可能是心肌慢性缺氧适应的一种体现。

自噬体在紫绀型先天性心脏病患儿心肌中的表达

目的检测紫绀型先天性心脏病患儿心肌细胞中自噬体的表达,探讨细胞自噬作用在心肌慢性缺氧适应中的意义。方法入选行手术矫治的先天性心脏病患儿18例,其中紫绀型先天性心脏病患儿10例,非紫绀型先天性心脏病患儿8例。取手术中切除的右室流出道心肌组织作为标本,采用透射电镜技术观察心肌细胞超微结构的改变,应用Western blot检测自噬体特异性标志物LC3-Ⅱ的表达情况。结果紫绀组患儿术前血氧饱和度明显低于非紫绀组(P<0.01);紫绀组患儿心肌细线粒体数量增多、排列紊乱,内质网肿胀,可见典型自噬体形成;与非紫绀组相比,紫绀组患儿LC3-Ⅱ蛋白表达显著增高(P<0.01)。结论紫绀型先天性心脏病患儿心肌细胞自噬作用增强,可能参与慢性缺氧条件下心肌细胞的适应性调节。