花青素通过促进线粒体融合减轻压力超负荷小鼠心脏重构

目的:研究花青素(Cyn)在压力超负荷诱导的小鼠心脏重构中的作用,并探讨其相关机制。方法:将120只6周龄雄性C57BL/6J小鼠随机分成4组:假手术(sham)组(n=20)、sham+Cyn组(n=20)、主动脉缩窄(TAC)组(n=40)和TAC+Cyn组(n=40)。采用TAC术建立小鼠慢性压力超负荷模型,造模当天记为第0天,sham+Cyn组和TAC+Cyn组提前5 d每日灌胃给予溶于二甲基亚砜及生理盐水的Cyn(5 mg·kg^-1·d^-1),sham组和TAC组提前5 d每日灌胃给予等量二甲基亚砜及生理盐水。TAC术后4周,分析比较各组的动物存活率,超声检测小鼠心功能,计算心重体重比和肺重体重比,麦胚凝集素染色和苏木素-伊红染色测量心肌细胞横截面积,通过二氢乙啶染色及超氧化物歧化酶(SOD)和丙二醛(MDA)检测来评估心脏氧化应激水平,TUNEL细胞凋亡检测试剂盒检测各组小鼠心肌细胞凋亡情况,RT-qPCR检测心房钠尿肽(ANP)、脑钠肽(BNP)和β-肌球蛋白重链(β-MHC)的mRNA表达情况,Western blot法检测Bax、Bcl-2、视神经萎缩蛋白1(OPA1)及发动蛋白相关蛋白1(Drp1)的蛋白表达。结果:与TAC组相比,Cyn干预可显著提高TAC后小鼠存活率(P<0.05),减少心肌细胞凋亡(P<0.05),减小心肌细胞横截面积(P<0.05),降低心重体重比和肺重体重比(P<0.05),降低活性氧与MDA含量(P<0.05),激活SOD(P<0.05)。M型超声检测显示,Cyn可显著提高TAC后小鼠的左心室射血分数和左心室短轴缩短率(P<0.05),同时减小左心室舒张期后壁厚度和左心室舒张末期内径(P<0.05)。透射电子显微镜结果表明,TAC后心肌线粒体数量增多且面积减小(P<0.05);Cyn干预后心肌线粒体面积增加且数量减少(P<0.05)。与sham组比较,TAC后OPA1蛋白表达显著降低(P<0.05);Cyn干预可增加TAC后OPA1蛋白的表达(P<0.05)。结论:Cyn显著提高TAC后小鼠存活率,并改善心脏功能,减轻心脏重构,其机制可能与Cyn抑制心肌线粒体OPA1剪切,促进线粒体融合有关。