热休克预处理抑制过氧化氢所致心肌细胞Smac的释放及细胞凋亡

目的 :探讨热休克预处理 (heatshockpretreatment,HS)对过氧化氢 (hydrogenperoxide ,H2 O2 )所致心肌细胞凋亡及促凋亡分子线粒体释放的第二种Caspase激活物 (thesecondmitochondria derivedactivatorofcaspases ,Smac)从线粒体释放的影响。方法 :①采用H2 O2 (0 .5mmol/L)导致心肌细胞凋亡 ;②采用热休克预处理 (4 2℃ ,1h ,恢复 12h)诱导热休克蛋白表达 ;③采用Hoechst荧光染色 ,观察细胞凋亡发生并计算凋亡核百分率 ;④采用cas pase活性定量检测及Western blotting观察caspase 3,9的活化 ;采用免疫荧光及Western blotting检测细胞成分分离后Smac从线粒体的释放。结果 :①H2 O2 处理 2h ,Smac从心肌细胞线粒体释放入胞浆 ;处理 4hcaspase 3,9活性升高 ,12h达高峰 ;处理 2 4h心肌细胞明显出现凋亡 ,凋亡核百分率明显升高 ;②热休克预处理可诱导心肌细胞中HSP90 ,HSP70及αB 晶状体蛋白的表达增高 ;抑制Smac释放、caspase 3,9的活化及细胞凋亡的发生。结论 :线粒体信号通路在H2 O2 所致的心肌细胞凋亡中发挥重要作用 ;热休克预处理通过抑制上述通路而减轻H2 O2 所致的细胞凋亡 ,其机制与其诱导热休克蛋白表达、阻断Smac从线粒体向胞浆释放、抑制caspase 3,9的活化有关。     

热休克蛋白抑制过氧化氢所致C2C12细胞凋亡的机制

目的：探讨热休克蛋白抑制活性氧所致C2C12细胞凋亡的分子机制。方法：采用热休克对体外培养的C2C12细胞进行预处理，以诱导热休克蛋白的表达;Hoechst33258染色观察过氧化氢（H2O2）所致的C2C12细胞凋亡；凋亡蛋白酶活性检测试剂盒和Western-blotting检测凋亡蛋白酶-3，8，9的活性；细胞组分分离后Western-blotting检测细胞色素C的释放。结果：热休克预处理导致C2C12细胞热休克蛋白70，αB-晶状体蛋白表达明显增加，同时显著抑制过氧化氢所致细胞色素C从线粒体释放，抑制凋亡蛋白酶-3，8，9活化及随后的C2C12细胞凋亡。结论：热休克蛋白通过干预线粒体信号通路与死亡受体通路的活化抑制过氧化氢导致的C2C12细胞凋亡，从而为临床防治心血管疾病提供了新的信息。     

采用反义寡核苷酸探讨HSP70对活性氧所致心肌细胞损伤的影响

目的探讨HSP70对活性氧所致心肌细胞急性损伤的保护作用.方法用热休克预处理诱导新生大鼠心肌细胞中HSP70的表达,采用HSP70反义寡核苷酸阻断HSP70的表达,乳酸脱氢酶释放率和细胞总蛋白质合成能力来反映H2O2 0.5 mM所致心肌细胞损伤程度.结果H2O2引起心肌细胞乳酸脱氢酶释放率明显升高,而细胞总蛋白质的合成降低.热休克预处理导致心肌细胞中HSP70表达明显增加,并使H2O:所致心肌细胞LDH释放率显著降低,细胞总蛋白质的合成基本恢复正常水平.HSP70反义寡核苷酸很大程度上阻断了HSP70的表达及热休克预处理的心肌细胞保护作用.结论在热休克预处理减轻过氧化氢所致乳鼠心肌细胞急性损伤的作用中,HSP70发挥了最主要的作用.     

HSP70抑制H2O2所致C2C12肌原细胞Smac从线粒体的释放及细胞凋亡

目的：阐明HSP70对H2O2所致C2C12肌原细胞凋亡的影响及其作用机制。方法：采用基因瞬间转染技术使细胞HSP70或/和Smac高表达，采用Hoechst 33258染色观察H2O2 (0.5mmol/L)处理转基因C2C12肌原细胞不同时间后细胞核形态学改变并计算凋亡核百分率。DNA抽提及琼脂糖电泳观察凋亡特征性梯带。采用caspase活性定量检测试剂盒及蛋白质印迹分析caspase-9和caspase-3的活化。利用免疫荧光分析HSP70对H2O2所致Smac从线粒体释放的影响。结果：HSP70对H2O2及Smac所致C2C12肌原细胞凋亡具有明显的抑制作用,凋亡核百分率明显降低, DNA电泳未出现明显“梯状”条带;caspase-9和caspase-3的活化明显受到抑制;并进一步发现HSP70可抑制H2O2所致C2C12肌原细胞Smac从线粒体释放。结论：HSP70可通过抑制Smac从线粒体释放来抑制H2O2所致C2C12肌原细胞凋亡。     

JNK抑制剂对H2O2诱导心肌细胞凋亡的保护作用

目的 观察特异性JNK抑制剂对H2O2诱导凋亡的培养乳鼠心肌细胞的保护作用，探讨热休克蛋白70（HSPT0）对H2O2诱导心肌细胞凋亡的保护作用机制。方法 培养大鼠乳鼠心肌细胞，随机分为4组，即正常对照组、H2O2损伤组、热休克组和JNK抑制剂组。应用免疫组化技术检测HSP70的表达；用透射电镜观察心肌细胞超微结构变化；用流式细胞仪分析心肌细胞凋亡百分率。结果 热休克预处理后HSP70在细胞浆内大量表达。JNK抑制剂明显抑制心肌细胞的凋亡率。结论 热应激预适应和JNK抑制剂对心肌细胞都具有保护作用，其保护机制可能与热应激时HSP70在心肌细胞内大量表达从而抑制了JNK的信号转导有关。     

热休克预处理抑制缺血-再灌注所致心肌细胞凋亡及其机制

目的：探讨缺血-再灌注所致心肌细胞凋亡发生的机制及热休克预处理抑制缺血-再灌注所致心肌细胞凋亡的机制。方法：采用结扎小鼠左冠状动脉制备在体小鼠心肌缺血-再灌注损伤（I/R）模型，经DNA ladder检测细胞凋亡，并检测caspase-3，caspase-8，caspase-9的活性。部分小鼠经热休克预处理后再进行上述实验。 结果：缺血-再灌注后心肌组织中出现DNA梯状条带，caspase-3，caspase-8，caspase-9活性显著增高；热休克预处理后，多种热休克蛋白（HSPs）表达增加，DNA片断化减轻及caspase的活性受到抑制。结论：缺血-再灌注损伤可激活膜死亡受体信号通路和线粒体信号通路，导致心肌细胞凋亡；通过诱导多种HSPs的表达，热休克预处理可抑制上述两条信号通路的活化和心肌细胞凋亡的发生。     

热休克反应对氧化应激所致nucleolin裂解的影响

观察热休克反应对氧化应激（0.5 mmol/L H2O2）诱导细胞凋亡发生时 nucleolin(C23)裂解的影响并探讨其机制。方法： 采用caspase-3 活性定量分析及免疫印迹技术检测氧化应激诱导的原代心肌细胞、RAW 264.7巨噬细胞 及K562白血病细胞凋亡及C23的裂解；通过热休克反应观察热休克反应对C23裂解的影响。结果： 0.5 mmol/L H2O2处理细胞2 h caspase-3活性显著升高，12 h达高峰。免疫印迹结果显示上述各种细胞的C23蛋白均发生了裂解（有80 kD裂解片断出现），而且最早出现裂解片段的时间都在H2O2处理30 min到1 h左右；同时热休克反应通过诱导HSP70，HSP25等应激蛋白表达而显著减少氧化应激所致C23的裂解。结论： 氧化应激诱导凋亡发生的同时也引起C23的裂解；热休克反应显著抑制氧化应激所致C23的裂解，其机制与热休克反应诱导多种热休克蛋白表达有关。     

热休克蛋白72在氧化应激所致急性乳鼠培养心肌细胞损伤中的作用

目的：探讨HSP72对氧化应激所致心肌细胞急性损伤的保护作用。方法：用热休克预处理诱导新生大鼠心肌细胞中HSP72的表达，采用HSP72反义寡核苷酸阻断HSP72的表达。向原代培养的乳鼠心肌细胞中加入终浓度为0．5mmol／LH2O2，以模拟氧化应激。测定乳酸脱氢酶释放率和细胞总蛋白质合成能力。结果：氧化应激引起心肌细胞乳酸脱氢酶释放率明显升高，而细胞总蛋白质的合成降低。热休克预处理导致心肌细胞中HSP72表达明显增加，并使H2O2所致心肌细胞LDH释放率显著降低，细胞总蛋白质的合成基本恢复正常水平。HSP72反义寡核苷酸能在很大程度上阻断HSP72的表达及热休克预处理所所致的心肌细胞保护作用。结论：在热休克预处理减轻过氧化氢所致乳鼠心肌细胞急性损伤的作用中，HSP72发挥了主要作用。     

热休克预处理对大鼠心肌细胞凋亡和金属硫蛋白表达的影响

目的:探讨热休克预处理对大鼠心肌细胞凋亡和金属硫蛋白表达的影响.方法:将体外培养的大鼠心肌细胞随机分为3组:对照组(C组)、H2O2损伤组和热休克预处理组,检测心肌细胞的凋亡、心肌细胞Caspase-3活性,并用Western blotting检测线粒体中细胞色素C和金属硫蛋白的表达.结果:与对照组相比,H2O2损伤组心肌细胞凋亡数目增加(P＜0.01),Caspase-3活性明显增高(P＜0.01),线粒体中细胞色素C和金属硫蛋白的蛋白表达量明显增高(P＜0.01),而给予热休克预处理的心肌细胞的凋亡数量和坏死细胞数较H2 O2损伤组明显下降(P＜0.01),参与细胞凋亡执行的Caspase-3活性明显降低(P＜0.01),细胞色素C和金属硫蛋白的蛋白表达量持续升高(P＜0.01).结论:热休克预处理能够抑制心肌细胞凋亡,增加对心肌起保护作用的金属硫蛋白的表达,减少线粒体细胞色素C的释放,从而对心肌细胞起保护性作用.     

不同强度热休克预处理对氧化应激所致乳鼠心肌细胞损伤的影响

目的:探讨不同强度热休克预处理对氧化应激所致体外培养的乳鼠心肌细胞损伤的影响.方法:用热休克预处理原代培养的乳鼠心肌细胞,向心肌细胞中加入终浓度为0.5 mmol/L的过氧化氢(H20:),以模拟氧化应激造成心肌细胞损伤.将心肌细胞分为5组:对照组(Ctrl组)、H2O2损伤组(H2O2组)、低强度热休克预处理(42℃,15 min,恢复12 h) H2O2组(HSR15 min H2O2组)、中等强度热休克预处理(HSR45 min) H2O2组和高强度热休克预处(HSR90 min) H2O2组.四甲基偶氮唑盐(MTT)法观察处理后各组细胞的活力;流式细胞仪测定细胞凋亡率;检测各组培养液中乳酸脱氢酶(LDH)含量.细胞中超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量.结果:与Ctrl组比较,H2O2组的细胞活力和SOD活性都明显降低(P<0.01),而细胞凋亡率、LDH和MDA含量明显增高(P<0.01);与H2O2组比较,HSR15 min H2O2组和HSR45min H2O2组的细胞活力和SOD活性明显增高(P<0.01),而细胞凋亡率、LDH和MDA含量明显降低(P<0.01),HSR90 min H2O2组与H2O2组无明显差异(P>0.05);与HSR45 min H2O2组比较,HSR15 min H2O2组和HSR90 min H2O2组的细胞活力和SOD活性明显降低(P<0.01).而细胞凋亡率和MDA含量明显增高(P<0.01),LDH也明显增高(P<0.05或P<0.01).结论:热休克预处理能减轻过氧化氢所致体外培养的新生大鼠心肌细胞损伤,且不同强度热休克预处理对心肌细胞的保护作用不同.     

αB—晶状体蛋白在保护过氧化氢所致心肌细胞损伤中的作用

采用热休克对新生大鼠心肌细胞进行预处理,以诱导αＢ－晶状体蛋白的表达,并观察其对１ｍｍｏｌ．Ｌ＾－１的过氧化氢所致心肌细胞损伤的保护作用。发现：热休克预处理组心肌细胞中αＢ－晶状体蛋白表达明显增加,Ｈ２Ｏ２所致的细胞死亡率及ＬＤＨ释放率降低,总抗氧化能力增强;Ｈ２Ｏ２可引起αＢ－晶状体蛋白从胞浆向胞核及微丝位。     

αB-晶状体蛋白在保护过氧化氢所致心肌细胞损伤中的作用

采用热休克对新生大鼠心肌细胞进行预处理 ,以诱导αB 晶状体蛋白的表达 ,并观察其对 1mmol·L- 1 的过氧化氢 (H2 O2 )所致心肌细胞损伤的保护作用。发现 :热休克预处理组心肌细胞中αB 晶状体蛋白表达明显增加 ,H2 O2 所致的细胞死亡率及LDH释放率降低 ,总抗氧化能力增强 ;H2 O2 可引起αB 晶状体蛋白从胞浆向胞核及微丝移位。提示热休克预处理的心肌细胞保护作用与其诱导αB 晶状体蛋白的表达增加有关。αB 晶状体蛋白可能通过细胞内移位 ,保护某些核结构 ,稳定细胞骨架 ,并增强心肌细胞抗氧化能力 ,从而发挥其保护作用     

Calpain活化在H2O2诱导的成年小鼠心肌细胞损伤中的作用

目的探讨Calpain(钙蛋白酶)在ROS介导的心肌细胞损伤中的作用。方法原代培养的成年小鼠心肌细胞分为3组:对照组;H2O2组(用25μM H2O2处理原代培养的成年小鼠心肌细胞3h来模拟ROS介导的心肌细胞损伤);PD+H2O2组,H2O2处理前用20μM PD150606(Calpain抑制剂)预处理心肌细胞30min。检测各组细胞的存活率、Calpain活性、caspase-3活性、细胞色素C的释放以及Ca2+浓度的变化情况。结果与对照组相比较,H2O2组的细胞存活率下降;Calpain及caspase-3活性增高,细胞色素C的释放以及细胞内Ca2+均明显增加(P<0.05)。然而,用PD150606预处理细胞30min能抑制H2O2引起的上述变化。结论 Calpain活化在ROS介导的心肌细胞损伤中可能具有重要作用。     

Heat shock protein 27 regulates oxidative stress-induced apoptosis in cardiomyocytes: mechanisms via reactive oxygen species generation and Akt activation

Background  Increased reactive oxygen species (ROS) formation, which in turn promotes cardiomyocytes apoptosis, is associated with the pathogenesis and progression of various cardiac diseases such as ischemia and heart failure. Recent studies have shown that over expression of heat shock protein 27 (Hsp27) confers resistance to cardiac ischemia/reperfusion injury. However, not much is known about the regulation of myocyte survival by Hsp27.
Methods  The rat cardiac cell line H9c2, with a stable overexpression of Hsp27, was established, with empty vector transfected H9c2 cells as controls. Following the cells challenged by Hydrogen Peroxide (H₂O₂), lactate dehydrogenase (LDH) release, apoptosis, intracellular ROS, cell morphology, mitochondrial transmembrane potential and the activation of serine/threonine kinase Akt were determined.
Results  Along with marked suppression of H₂O₂-induced injury by Hsp27 overexpression in H9c2 cells, ROS generation and the loss of mitochondrial membrane potential were also significantly depressed. Furthermore, augmented Akt activation was observed in Hsp27 overexpressed H9c2 cells following H₂O₂ exposure.
Conclusions  Hsp27 inhibits oxidative stress-induced H9c2 damage and inhibition of ROS generation and the augmentation of Akt activation may be involved in the protective signaling.

     

Caspase-3、-9表达上调参与缺氧诱导心肌细胞凋亡

目的研究缺氧对心肌细胞天冬氨酸特异性的半胱氨酸蛋白酶(caspase)的激活效应.方法培养的心肌细胞分别缺氧0、3、6、12、24 h后,Hoechst 33342染色法检测细胞凋亡,MTT法检测细胞存活率,Western blot、RT-PCR方法分别检测细胞线粒体与胞浆中细胞色素c(Cyt c)蛋白的变化以及caspase-9,-3 mRNA表达的改变.结果缺氧24 h心肌细胞出现典型的凋亡,细胞存活率显著降低;缺氧3 h线粒体Cyt c未见显著变化,而胞浆中Cyt c开始增多,缺氧24 h 线粒体中已不能检测到Cyt c,胞浆中维持在峰值水平.缺氧可上调心肌细胞caspase-9,-3基因表达,两者表达变化趋势一致,缺氧3 h即开始明显增高,在观察的24 h内持续处于高表达状态.结论缺氧可致心肌细胞线粒体Cyt c大量释放至胞浆中,caspase-9基因表达增高,并进一步导致caspase-3激活,从而证明缺氧可诱导心肌细胞中线粒体依赖的caspases途径激活,从而导致细胞凋亡.