β-羟基丁酸抑制细胞焦亡减轻心肌缺血再灌注损伤

目的探讨β-羟基丁酸抑制心肌细胞焦亡减轻缺血再灌注(I/R)损伤的作用,并探索其发挥保护作用的具体机制。方法H9c2细胞给予β-羟基丁酸处理后进行缺氧/复氧(H/R)处理,检测β-羟基丁酸对细胞损伤的保护作用和细胞焦亡相关分析表达量的影响。利用lipo2000转染FoxO3干涉片段后,给予β-羟基丁酸及H/R处理,检测细胞存活情况、LDH释放量和细胞焦亡相关分析表达量。将24只5周龄健康雄性C57BL/6小鼠随机分为对照组和β-羟基丁酸处理组(各12只),再随机分为假手术组和急性心肌缺血再灌注(MI/R)组,β-羟基丁酸处理组在术前5 min皮下植入渗透泵,使MI/R模型在构建过程中持续受到β-羟基丁酸[1μl/h,1.6 mmol/(kg·d)]作用,对照组植入的渗透泵仅含有磷酸盐缓冲液。结果不同浓度β-羟基丁酸对H9c2细胞H/R损伤后的保护作用不同:小于10 mmol/L时H9c2细胞的存活率随β-羟基丁酸浓度升高而增加(P<0.01),而大于10 mmol/L的相对高浓度β-羟基丁酸对H9c2细胞的保护作用降低(P<0.05)。β-羟基丁酸作用下心肌细胞组蛋白乙酰化水平增强,FoxO3的表达升高,焦亡相关分子(Caspase-1、IL-1β、IL-18和GSDMD)表达量降低(P<0.05,P<0.01)。干涉FoxO3后,β-羟基丁酸对H9c2细胞H/R损伤后焦亡相关分子表达的抑制作用降低(P<0.05,P<0.01)。在小鼠MI/R模型中,β-羟基丁酸促进心肌组织内组蛋白的乙酰化水平,促进FoxO3表达,降低焦亡相关分子表达并减轻MI/R对心肌的损伤(P<0.01)。结论β-羟基丁酸通过促进组蛋白的乙酰化,增强心肌细胞内FoxO3的表达,从而抑制caspase-1介导的细胞焦亡,减轻心肌MI/R损伤。