缺氧预处理脂肪基质细胞对心肌细胞凋亡的影响

背景：近年来人们发现了一种脂肪来源的基质干细胞，将其移植到发生梗死的动物心肌中可以改善心功能，其机制除分化为心肌、内皮细胞外，对宿主心肌细胞有无直接作用尚需进一步研究。目的：观察缺氧预处理脂肪基质干细胞对心肌细胞凋亡的影响并探讨其机制。设计、时间和地点：完全随机区组设计的细胞分子学实验，于2007—12／2008—06在南昌大学第一附属医院高血压病研究所完成。材料：胶原酶Ⅰ、红细胞裂解液购自Invitrogen公司（美国），Dulbecco改良Eagle培养基、胎牛血清，胰蛋白酶购自GIBCO公司（美国）。方法：选用雌性SD大鼠10只，取大鼠脂肪组织用胶原蛋白酶Ⅰ消化后培养获得脂肪基质干细胞，流式细胞术鉴定其表型。乳鼠5只用于培养乳鼠心肌细胞。根据培养环境分为4组，分别应用DMEM、常规培养脂肪基质干细胞上清、缺氧培养脂肪基质干细胞上清和渥曼青霉素进行培养，应用DMEM组为对照组。4组细胞均在缺氧条件下（O2、CO2、N2体积分数分别为0．02，0．05，0．93）培养3d。主要观察指标：Anexinv／PI双染色法测定心肌细胞的凋亡率，Western blotting法测定心肌细胞蛋白激酶、磷酸化蛋白激酶蛋白表达。结果：培养获得的脂肪基质干细胞，表型为CD44^＋ CD90^＋ CD31^- CD45^-。对照组心肌细胞凋亡率明显高于常规脂肪基质干细胞组和缺氧脂肪基质干细胞组（P〈0．01），缺氧脂肪基质干细胞组心肌细胞凋亡率明显低于常规脂肪基质干细胞组（P〈0．05）。渥曼青霉素组心肌细胞凋亡率与对照组比较，差异无显著性意义（P〉0．05）。缺氧脂肪基质干细胞组磷酸化蛋白激酶／蛋白激酶比值明显高于对照组和常规脂肪基质干细胞组（P〈0．01）。渥曼青霉素组磷酸化蛋白激酶／蛋白激酶比与对照组比较，差异无显著性意义（P〉0．05）。结论：缺氧预处理脂肪基质干细胞能提高对心肌细胞凋亡的保护，其机制可能和脂肪基质干细胞分泌细胞因子激活P13-K／蛋白激酶信号通路有关。     

心脏疾病与心肌细胞凋亡研究进展

近年 ,在种种心脏病的病因和进展中 ,相继报道了细胞凋亡参与心脏疾病的可能性。其中 ,在缺血性心脏病之心肌缺血及再灌注、心功能不全、心律失常中的报道较多。心脏疾病中的细胞凋亡 ,特别是在缺血再灌注过程中的细胞凋亡 ,可加重心肌损伤。因此 ,认识心血管疾病过程中的细胞凋亡有重大意义。1　缺血性心脏病和细胞凋亡1.1　急性心肌梗死时心肌的细胞凋亡　Ｋａｊｓｔｕｒａ等[1] 在不伴有再灌注损伤的兔心肌梗死模型中发现 ,在大量的梗死细胞中可见ＤＮＡ的片断化 ,提示细胞凋亡在梗死灶中占有相当的比重 ,推测细胞凋亡是缺血性心肌损伤的…     

黄芩素调控miR-378a-5p对脂多糖诱导的心肌细胞损伤和凋亡的影响北大核心CSCD

目的:探讨黄芩素对脂多糖(LPS)诱导的心肌细胞(H9C2)损伤和凋亡的影响,并分析其机制是否与调控miR-378a-5p表达有关。方法:将H9C2细胞分为对照组、LPS组、LPS+10μmol/L黄芩素组、LPS+20μmol/L黄芩素组、LPS+40μmol/L黄芩素组、LPS+20μmol/L黄芩素+miR-con组、LPS+20μmol/L黄芩素+miR-378a-5p组。细胞计数法、流式细胞术分析细胞活力和凋亡。试剂盒检测丙二醛(MDA)水平、乳酸盐脱氢酶(LDH)释放量、TNF-α和IL-6分泌量以及超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性。实时定量PCR分析miR-378a-5p表达量。结果:LPS处理显著降低H9C2细胞存活率、促进细胞凋亡,增加MDA水平、LDH释放量、TNF-α和IL-6分泌量、miR-378a-5p表达量,降低SOD和GSH-Px活性(P<0.05)。黄芩素显著提高LPS处理的H9C2细胞存活率,抑制细胞凋亡,降低MDA水平、LDH释放量、TNF-α和IL-6分泌量、miR-378a-5p表达量,并增加SOD和GSH-Px活性(P<0.05)。过表达miR-378a-5p显著减弱黄芩素对LPS处理的H9C2细胞存活率、凋亡、MDA水平、LDH释放量、TNF-α和IL-6分泌量以及SOD和GSH-Px活性的影响(P<0.05)。结论:黄芩素可减轻LPS诱导的心肌细胞损伤和凋亡,其机制可能与下调受损心肌细胞miR-378a-5p表达有关。     

miR-195缓解脂多糖诱导的H9c2心肌细胞凋亡、氧化应激及炎症反应

目的探讨miR-195对脂多糖(LPS)诱导的H9C2心肌细胞凋亡、氧化应激、炎症反应的影响。方法将H9C2心肌细胞随机分成空白对照组、脂多糖组(LPS)、LPS+miR-NC组、LPS+miR-195组;RT-PCR检测转染后miR-195表达量;ELISA检测心肌损伤标记物水平(CK-MB、Mb、cTnI);流式细胞术检测细胞凋亡率;Hoechst染色观察细胞核形的变化;Western blot检测氧化应激相关蛋白表达(p-Nrf2/Nrf2、PGC-1α);试剂盒检测氧化应激标记物SOD活性;ELISA检测炎症因子水平(IL-6、IL-1β、iNOS)。结果与LPS+miR-NC组相比,LPS+miR-195组miR-195表达量、氧化应激标记物水平(p-Nrf2/Nrf2、PGC-1α)、抗氧化酶SOD活性均显著升高(P<0.05);与LPS+miR-NC组相比,LPS+miR-195组心肌损伤标记物水平(CK-MB、Mb、cTnI)、细胞凋亡率、炎症因子水平(IL-6、IL-1β、iNOS)均显著降低(P<0.05);与LPS+miR-NC组相比,LPS+miR-...     

兔心肌挫伤后心功能障碍及心肌细胞内Ca^2＋和线粒体ATP酶的变化

背景：心肌挫伤后心功能障碍除与心脏因受暴力直接损害导致心肌收缩性降低外，是否还与心肌细胞内Ca^2+和线粒体ATP奠的变化有关目前尚不得而知。目的：探讨心肌细胞内游离钙([Ca^2+]i)和心肌ATP酶变化在心肌挫伤后心功能障碍发生机制中的意义。设计：随机对照的实验研究。地点、材料和干预：实验在解放军第三军医大学野战外科研究所完成。选取四川健康家兔36只，雌雄不限，分在伤前，伤后2，4，8，12，24h组，每组6只。经右颈总动脉插管至左心室。采用BIM-Ⅱ型生物撞击机致成心肌挫伤模型。主要观察指标：心肌挫伤前，伤后2，4，8，12，24h测定家兔左室收缩／舒张功能、心肌细胞内[Ca^2+]i含量和心肌匀浆组织及线粒体ATP酶活力。结果：左心室收缩／舒张功能受到损害，代表左心室收缩功能的左室收缩末压(left ventricular end-systolic pressure，LVESP)、左室内压最大上升速率(the maximal rate of left intraventricular pressure changes，+dp／dtmax)、等容收缩压(isovolemec ventricular pressure，IP)、实测心肌最大收缩速度(the maximal physiological velocity，Vpm)在伤后4—12h内恢复至伤前水平(P&;gt;0．05)；代表左心室舒张功能的舒张期左室内压下降时间常数T、左室舒张末压(left ventricular end-diastolic pressure，LVEDP)、左室内压最大下降速率(the maximal rate of left intraventricular pressure changes，-dp／dtmax)在伤后24h与伤前比较，差异有显著性意义(P&;lt;0．05和P&;lt;0．01)。伤前心肌细胞内[Ca^2+]i平均通道荧光为(2．26&;#177;0．16)，伤后2h开始升高为(2．63&;#177;0．47)(P&;gt;0．05)，伤后8h达最高峰为(3．56&;#177;0．33)(P&;lt;0．01)，此后开始下降，但伤后24h仍然显著高于伤前(P&;lt;0．05)。伤后2h心肌匀浆组织ATPase活性均有不同程度的下降，其中伤后4hCa^2+-ATPase活性下降明显(P&;lt;0．05)，伤后8hCa^2+-ATPase和Na^+-K^+-ATPase活性降至最低(分别P&;lt;0．05和P&;lt;0．01)，伤后12h上升与伤前无差别(P&;gt;0．05)；伤后Mg^2+-ATPase活性较伤前也有所下降，但与伤前比较无明显差别(P&;gt;0．05)。伤后4h心肌细胞线粒体ATPase活性均明显下降(P&;lt;0．05)，此后上升，至伤后24与伤前无明显差别(P&;gt;0．05)。相关分析表明LVEDP和-dp／dtmax与心肌细胞内游离钙含量变化呈明显正相关(γ=0．792，0．753，P&;lt;0．01和P&;lt;0．05)，与心肌组织Na^+-K^+-ATPase活力改变呈明显负相关(γ=-0．674，-0．691，P&;lt;0．05)，与心肌组织Ca^2+-ATPase活力改变呈明显负相关(γ=-0．613，-0．642，P&;lt;0．05)，与心肌细胞线粒体Na^+-K^+-ATPase活力改变呈明显负相关(γ=-0．622，-0．616，P&;lt;0．05)。结论：心肌挫伤后心脏功能降低，心肌细胞内[Ca^2+]i含量升高和ATP酶活性下降可能是其原因之一。     

黄芪总皂甙对培养大鼠心肌细胞钙超载的影响

目的：研究黄芪总皂甙是否对培养大鼠心肌细胞钙超载产生影响，为研究和开发中药的新成分提供理论依据。方法：异丙肾上腺素干预培养大鼠(1～3d的SD乳大鼠80只)心肌细胞造成心肌细胞钙超载的模型，同时用黄芪总皂甙、维拉帕米和美托洛尔分别作用于细胞72h。分为异丙肾上腺素(isoproterenol，ISO)组，黄芪总皂甙1(astragaosidesl，ASl)组，AS2组，ISO+ASl组，ISO+AS2组，[SO+美托洛尔(metoprolol，M)组，ISO+维拉帕米(verapamil，V)组及正常对照组(control，C)组。检测肌细胞内游离钙离子浓度和肌质网的钙负荷，测定心肌细胞内脂质过氧化物丙二醛(maleic dialdehvde，MDA)的含量和超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)的活性。结果：异丙肾上腺素引起心肌细胞游离钙离子浓度和肌质网钙负荷明显增加(分别增加89％和116％)。黄芪总皂甙可浓度依赖性的抑制异丙肾上腺素的作用，从低浓度(10mg／L)到高浓度(100mg／L)。与ISO组比较，ISO+AS1组与ISO+AS2组可使细胞内的钙离子浓度分别降低37％和50％[(169．2&;#177;24．2)，(132．6&;#177;29．2)，(267．6&;#177;82．0)nmol／L，t=2．57，P&;lt;0．05；t=3．81，P&;lt;0．01]，使肌质网钙负荷分别降低23％和35％(P&;gt;0．05；t=2．48，P&;lt;0．05)，但是黄芪总皂甙的这种作用不如维拉帕米，美托洛尔可基本阻断异丙肾上腺素的作用。异丙肾上腺素使心肌细胞内的丙二醛含量增加(t=2．57，P&;lt;0．05)，黄芪总皂甙对异丙肾上腺素引起的丙二醛的增加有降低趋势，并对SOD的活性有增加趋势。结论：黄芪总皂甙可抑制异丙肾上腺素引起的心肌细胞钙超载，机制之一是黄芪总皂甙减少了心肌细胞肌质网的钙负荷，并抑制了脂质过氧化。     

P19胚胎癌细胞体外定向心肌细胞分化模型的构建

目的:如何在体外将胚胎干细胞培育转化为大量的心肌细胞并进行移植,使之成为具有成熟心肌细胞功能?实验采用不同诱导剂对P19胚胎干细胞进行诱导,拟构建体外定向心肌细胞分化模型.方法:实验于2006-09/2007-03在日本东京工业大学生体分子机能工学研究室完成.①材料:P19细胞由日本东北大学加龄医学研究所提供.钙粘素融合蛋白N-cad-Fc由本研究室合成.②实验方法:P19细胞按1×107 L-1密度接种进行悬浮培养,分别以终浓度1,5,10,50,100 nmol/L视黄酸及0.5%、0.75%、1%、1.25%、1.5%二甲基亚砜各自诱导4 d,将形成的细胞聚集体分别接种于预铺有0.1%明胶、2.5mg/LN-cad-Fc、10mg/LN-cad-Fc基质的24孔板中培养10d.③实验评估:观察不同诱导条件及不同基质上的细胞跳动情况,免疫荧光染色检测心肌特异性蛋白Troponin T的表达,RT-PCR法检测心肌细胞标志性基因cardiac actin、gata-4的表达.结果:①P19细胞经1,5,10 nmol/L视黄酸或0.5%、0.75%、1%二甲基亚砜诱导后,均出现可自主节律跳动的细胞.P19细胞聚集体悬浮培养至20d,预铺有0.1%明胶、2.5mg/L N-cad-Fc及10mg/L N-cad-Fc基质的培养板上节律跳动细胞团的出现率分别为44.6%、71.3%和70.1%.②药物诱导后,P19细胞心肌特异性蛋白Troponin T呈阳性表达.③与传统预铺有明胶的培养板比较,在预铺有N-cad-Fc的培养板上心肌标志性基因cardiacacdn、gata-4的表达均明显升高,但10mg/LN-cad-Fc的表达量略低于2.5 mg/L N-cad-Fc.④分别在上述不同基质上单层培养的P19细胞,二甲基亚砜诱导14 d后均仍呈上皮样细胞形态,未见跳动细胞出现.RT-PCR检测无心肌标志性基因表达.结论:①使用0.5%～1%二甲基亚砜或1～10 nmol/L视黄酸可成功诱导P19细胞心肌分化,心肌特异性蛋白Troponin T的表达早于心肌跳动的出现.②作为一种基质模犁来模拟细胞间黏附,2.5 mg/L N-cad-Fc是较适宜P19细胞心肌分化的条件.③P19细胞心肌分化有赖于药物诱导和细胞成团的共同作用,细胞间黏附分子对其分化有促进作用.     

心肌缺血再灌注交界区细胞凋亡促进因子、p53、bcl-2基因动态表达的临床意义

目的探讨缺血再灌注损伤诱导交界区心肌细胞凋亡与细胞凋亡促进因子(caspase-3)、p53、bcl-2基因动态表达的临床意义。方法采用半定量逆转录-聚合酶链反应技术、原位杂交技术、免疫组化技术等,观察家兔心肌缺血/再灌注模型缺血交界区caspase-3 mRNA、p53 mRNA、bcl-2 mRNA动态表达的内在联系。结果①caspase-3 mRNA与心肌细胞凋亡在缺血再灌注损伤4h后开始升高,12h达高峰,二者之间存在明显正相关性(r=0.9286,P<0.01)。②p53mRNA于缺血再灌注8h开始升高。bcl-2 mRNA在缺血再灌注8h时开始激活,并持续维持低水平状态。p53 mRNA和bcl-2mRNA二者的表达之间存在明显的负相关性(r=-0.9648,P<0.01)。结论caspase-3的激活进一步上调p53表达,二者促进心肌细胞凋亡,进而影响心肌功能。     

参三七皂苷Rg1预适应对5-氮胞苷诱导大鼠骨髓间充质干细胞向心肌细胞转化的干预

目的:用药物预适应方法进行干细胞诱导已有报道,本实验观察中药参三七皂苷Rg1对5-氮胞苷诱导大鼠骨髓间充质干细胞向心肌细胞转化中的作用。方法:实验于2003-01/05在南京医科大学药理教研室完成。①实验材料:清洁级SD大鼠8只。参三七皂苷Rg18mg,批号20021017,由云南省长春花生物制剂公司提供,加入不含胎牛血清的IMDM培养液10mL,调配成10-4mol/L溶液,4℃保存。5-氮胞苷(Sigma公司,批号021209)。②实验方法:贴壁法体外培养大鼠骨髓间充质干细胞。设立4组:空白对照组常规培养后进行无血清处理,每3d换液1次;5-氮胞苷单用组单纯以10μmol/L的5-氮胞苷进行处理,其终浓度为1×10-8moL/L,连续诱导15d;5-氮胞苷 参三七皂苷Rg1预适应组分别加入0.1,1μmol/L参三七皂苷Rg1培养液处理24h,再各以10μmol/L的5-氮胞苷进行诱导,其终浓度为1×10-8moL/L,连续诱导15d。③实验评估:取第2代骨髓间充质干细胞,绘制生长曲线并计算群体倍增时间。观察诱导后骨髓间充质干细胞的生长形态学特征和细胞超微结构变化。激光共聚焦显微镜测定细胞表面积变化和细胞内钙离子浓度。结果:①5-氮胞苷诱导后骨髓间充质干细胞的生长形态学特征和细胞超微结构变化:骨髓间质干细胞胞体逐渐增大并伸出细长突起,在突起末端出现分支,部分相邻细胞的突起连接成网,形态学上表现出向心肌细胞方向转化的特征。其超微结构呈梭形,有明显的肌丝,细胞核呈单椭圆形,位于细胞中央,间质干细胞形似心肌细胞。②参三七皂苷Rg1预适应对5-氮胞苷诱导的骨髓间充质干细胞增殖特性的影响:与5-氮胞苷单用组比较,5-氮胞苷 参三七皂苷Rg1预适应组从第3天开始细胞数明显增加,细胞生长曲线均无明显的生长平台期,达到高峰后细胞数开始减少。③参三七皂苷Rg1预适应对5-氮胞苷诱导的骨髓间充质干细胞表面积的影响:与空白对照组骨髓间充质干细胞表面积比较,5-氮胞苷单用组明显降低,0.1,1μmol/L参三七皂苷Rg1预适应则能显著升高5-氮胞苷诱导的骨髓间充质干细胞表面积(P<0.01)。④参三七皂苷Rg1对5-氮胞苷诱导的骨髓间充质干细胞内游离钙水平的影响:与空白对照组比较,5-氮胞苷诱导4周后骨髓间充质干细胞内游离Ca2 相对荧光强度均明显升高(t=6.72,P<0.01),且5-氮胞苷 1μmol/L参三七皂苷Rg1预适应组升高幅度大于5-氮胞苷单用组(t=3.13,P<0.05)。结论:①参三七皂苷Rg1预适应在体外可显著刺激5-氮胞苷诱导的鼠骨髓间充质干细胞向心肌细胞转化和增殖,改善细胞形态,刺激细胞内钙离子增加。②参三七皂苷Rg1与5-氮胞苷对骨髓间充质干细胞向心肌细胞定向分化产生协同效应。     

circRNA＿100395通过结合miR-31-5p抑制心肌细胞肥大相关基因的表达

目的:探讨环状RNA(circRNA)₁00395对心肌细胞肥大表型的影响及其作用机制。方法:通过RT-qPCR检测健康器官捐献者(n=8)与心衰患者(n=14)心肌组织中circRNA₁00395及其宿主基因Kelch蛋白样家族成员20(KLHL20)的表达水平。原代分离、培养乳小鼠心室肌细胞(NMVCs),分别感染对照病毒(rAd-GFP)和circRNA₁00395重组腺病毒(rAd-circRNA₁00395)24 h,探究circRNA₁00395对心肌肥大相关的β-肌球蛋白重链(β-MHC)、骨骼肌α-肌动蛋白(ACTA1)及心房钠尿肽(ANP)表达的影响。采用鬼笔环肽染色检测circRNA₁00395对血管紧张素II(Ang II)处理的NMVCs肥大反应的影响。通过双萤光素酶报告基因实验及RNA pull-down实验验证微小RNA-31-5p(miR-31-5p)与circRNA₁00395的结合作用。通过转染miR...