心肌营养素—1的研究进展

心肌营养素 1(CT 1)是一种新近发现的细胞因子 ,属于IL 6家族。人CT 1mRNA编码 2 0 3个氨基酸 ,以gp130和LIFR为受体。CT 1通过JAK /STAT3信号转导途径诱导心肌肥大 ,p2 4/p44MAPK途径保护心肌。CT 1也能维持神经元存活 ,并有IL 6样生物学功能。     

Intermedin1-53对大鼠心肌成纤维细胞增殖的影响

目的: 研究intermedin_1-53(IMD_1-53)对醛固酮(ALD)促SD乳鼠心肌成纤维细胞(CFBs)增殖的影响及细胞外信号调节激酶(ERK)信号转导途径的作用。方法: 分离培养SD乳鼠CFBs,将细胞分成对照组、不同浓度ALD组、ALD+不同浓度IMD_1-53组,用MTT比色法测定细胞活性。通过Western blotting方法观察IMD_1-53对ALD诱导的p-ERK蛋白表达的影响。结果: (1) IMD_1-53对基础状态下的CFBs增殖无明显抑制作用,但能呈浓度(10^-9~10^-7mol/L)依赖性地抑制ALD刺激CFBs的增殖。(2) IMD_1-53具有浓度(10^-9~10^-7mol/L)依赖性地抑制ALD诱导的p-ERK蛋白表达的作用。结论: IMD_1-53通过ERK信号途径抑制ALD促CFBs增殖的效应。     

胰岛素促进心肌成纤维细胞增殖和心肌细胞肥大的作用

目的:研究胰岛素对心脏细胞增殖和心肌细胞肥大的影响,探讨其在心肌肥厚中的作用。方法:①乳鼠心肌细胞和心肌成纤维细胞的培养及光镜、电镜和免疫细胞化学染色的鉴定。②测定细胞的数量、代谢活性(WST-1)与DNA合成(BrdUELISA法)及细胞周期百分比(流式细胞仪)以反映细胞增殖。③用细胞蛋白含量(考马斯亮蓝法)评估细胞肥大。结果:①培养的细胞分别为心肌细胞和心肌成纤维细胞。②胰岛素处理后,心肌成纤维细胞数量、WST-1与BrdU的吸光值及S+G₂+M期细胞百分比明显升高(P＜0.01或P＜0.05),而心肌细胞的上述参数无明显变化(P＞0.05)。③胰岛素作用下,心肌细胞蛋白含量明显增加,且在10^-10mol/L-10^-7mol/L范围内呈量效关系(P＜0.01或P＜0.05)。结论:在体外胰岛素有促进心肌成纤维细胞增殖和增加心肌细胞蛋白含量(诱导心肌细胞肥大)的作用,可能在体内心肌肥厚的发生发展过程中起重要作用。     

大鼠成纤维细胞生长因子对心肌成纤维细胞增殖和转分化的作用机制

目的 探讨成纤维细胞生长因子（FGF）对心肌成纤维细胞(CFs)在增殖和转分化为肌成纤维细胞（MFs）中的作用。 方法 分离、培养大鼠CFs,利用FGF对其进行诱导培养,CCK-8技术检测细胞活性和增殖状况,免疫荧光和Western blotting技术测定α平滑肌肌动蛋白（α-SMA）和Ⅰ型胶原（ColⅠ）的表达量。 结果 随大鼠CFs培养代数的增加,其α-SMA、ColⅠ的表达和活化为MFs的数量增加。加入FGF诱导培养的大鼠CFs数量没有明显增加;加入FGF1、FGF2诱导的CFs表达α-SMA减少,活化为MFs 数量减少。 结论 FGF家族对大鼠CFs没有促增殖作用,但FGF1和FGF2可以抑制CFs活化,减少其向MFs的分化。     

心肌营养素-1诱导小鼠心肌细胞分化抑制因子基因的表达

目的 :CT - 1是新近发现的一种细胞因子 ,属IL - 6家族成员 ,能够引起心肌细胞肥大而且具有强大而广泛的心肌保护功能。在心肌细胞中CT - 1主要通过JAK/STAT3信号转导途径介导心肌肥大 ,通过p4 2 /p4 4MAPK信号转导途径介导心肌保护作用。为了进一步研究其在心肌中的功能 ,观察了CT - 1对分化相关基因Id1、Id2和凋亡相关基因Fas、Bcl - 2、Bax表达的影响。并对CT - 1诱导Id2基因表达的分子机制进行初步的探讨。方法 :应用胰酶消化法分离培养BALB/C乳鼠心肌细胞 ,加CT - 1(1nmol/L)处理心肌细胞不同时间。提取总RNA ,用RT -…     

心脏成纤维细胞在心肌纤维化中的作用

心脏成纤维细胞(CFB)调节细胞外基质(ECM)合成和降解,是参与心脏损伤修复和心肌纤维化(MF)的关键细胞。多种来源的CFB聚集到损伤区域并活化,通过分化为肌成纤维细胞(MFB)、分泌多种生物活性因子,影响基质金属蛋白的酶/组织金属蛋白酶抑制(MMP/TIMP)系统,引起MF。本文综述了CFB来源、CFB对ECM的调节及CFB对MF作用的研究进展。     

sTβRⅡ拮抗新生大鼠心肌成纤维细胞内TGF-β1诱导的Smad信号和肌成纤维细胞分化

目的研究可溶性转化生长因子-β1Ⅱ型受体(sTβRⅡ)对新生大鼠心肌成纤维细胞内TGF-β1诱导的Smad信号和肌成纤维细胞分化的抑制效应。方法培养新生大鼠的心肌成纤维细胞,随机分为4组:PBS对照组、TGF-β1(5ng/ml)组、sTβRⅡ(50ng/ml)组和TGF-β1+sTβRⅡ组。30min、1h和2h后,免疫细胞化学染色检测P-Smad2和Smad3的表达;24h后,免疫细胞化学染色检测α-SMA的表达。结果与PBS对照组相比,TGF-β1组P-Smad2、Smad3(核阳性率)和α-SMA的表达显著性升高(P0.05);与TGF-β1组相比,TGF-β1+sTβRⅡ组P-Smad2、Smad3(核阳性率)和α-SMA的表达明显降低(P0.05)。结论sTβRⅡ可拮抗新生大鼠心肌成纤维细胞内TGF-β1诱导的Smad2/Smad3蛋白的磷酸化与核转位,阻断Smad信号转导通路,抑制肌成纤维细胞分化。     

促红细胞生成素抑制TGF-β诱导的大鼠心肌成纤维细胞增殖

目的 探讨促红细胞生成素在大鼠心肌成纤维细胞(CFs)增殖中的作用.方法 培养大鼠CFs.实验分为对照组(control)、TGF-β刺激组(TGF-β终浓度为5μg/L)和重组人促红细胞生成素(rhEPO,5 000 U/L)干预组:1h后加入TGF-β.24 h后计数细胞并采用MTT法观察细胞增殖;免疫细胞化学及Western blot法检测α-SMA表达,观察细胞转化;羟脯氨酸定量检测细胞胶原含量;Western blot法检测细胞Ⅰ、Ⅲ型胶原蛋白及MMP-2、MMP-9表达.结果 与对照组比较,TGF-β使细胞明显增殖(P＜0.05),Ⅰ、Ⅲ型胶原蛋白合成(P＜0.05)、α-SMA表达(P＜0.05)、细胞MMP-2、MMP-9表达增多(P＜0.05).使用重组人促红细胞生成素(rhEPO)干预后,CFs增殖、α-SMA表达及Ⅰ、Ⅲ型胶原蛋白合成较TGF-β组均显著降低(P＜0.05),MMP-2、MMP-9表达进一步增多(P＜0.05).结论 生理剂量EPO可抑制TGF-β诱导的大鼠CFs增殖、转化及胶原的合成,促进胶原降解.     

阿司匹林抑制内皮素-1诱导的大鼠心脏成纤维细胞增殖

目的 探讨阿司匹林（Aspirin）对内皮素-1(ET-1)诱导的大鼠心脏成纤维细胞（CFs）增殖的干预作用及可能机制。方法 经差速贴壁法培养的新生大鼠CFs,随机分为7组：对照组、ET-1组、阿司匹林组、ET-1+ 阿司匹林1、2、5和10 mmol·L-1组。用四氮唑盐（MTT）法测定CFs数目,流式细胞仪检测CFs细胞周期,液体闪烁计数仪测定CFs 3H-脯氨酸掺入率,硝酸还原酶法测定细胞培养上清液中NO含量。结果 与对照组相比,10-7 mol·L-1 ET-1能显著促CFs增值及[3H]-Proline掺入率,降低CFs生成NO2-/NO3-的量（均P < 0.01）,1～10 mmol·L-1 阿司匹林呈浓度依赖性的缓解上述变化（均P < 0.05）; ET-1能显著提高S期细胞百分率（P < 0.01）,10 mmol·L-1 阿司匹林抑制ET-1诱导S期细胞百分率上升（P < 0.01）。结论 阿司匹林抑制ET-1诱导的CFs增殖及胶原合成可能和NO生成有关。     

Rho激酶在血管紧张素Ⅱ刺激大鼠心肌成纤维细胞增殖和胶原合成中的作用

目的： 探讨Rho激酶在血管紧张素Ⅱ（AngⅡ）刺激心肌成纤维细胞（CFBs）增殖和胶原合成中的作用。方法： 采用胰酶消化、差速贴壁法培养新生Sprague-Dawley (SD) 大鼠CFBs，并用AngⅡ诱导CFBs增殖和胶原合成。采用四氮唑盐（MTT）比色法测定细胞增殖,羟脯氨酸法测定CFBs胶原含量, RT-PCR检测Rho激酶mRNA表达，Western blotting检测肌球蛋白结合亚基磷酸化（MBS-P）表达作为Rho激酶功能活化的标志。结果：（1）AngⅡ（10-７ mol/L）刺激48h可诱导CFBs增殖和胶原合成(均P<0.01)；（2) AngⅡ（10-7 mol/L）可显著上调新生SD大鼠CFBs的Rho激酶mRNA表达并诱导Rho激酶快速活化；（3）在一定浓度范围内，Rho激酶特异性抑制剂hydroxyfasudil (H4413)对AngⅡ（10-7 mol/L）刺激的CFBs增殖与胶原合成具有明显的抑制作用(P<0.05或P<0.01)。结论： AngⅡ可诱导新生SD大鼠CFBs的Rho激酶mRNA转录并活化Rho激酶，抑制Rho激酶活化对AngⅡ刺激的CFBs增殖与胶原合成具有明显的抑制作用，提示Rho激酶在调控AngⅡ刺激大鼠CFBs增殖与胶原合成中可能具有重要作用。     

Relation of Cardiotrophin-1 (CT-1) and cardiac transcription factor GATA4 expression in rat's cardiac myocytes hypertrophy and apoptosis

The aim of this study was to evaluate the role of GATA4 in hypertrophy and survival functions of CT-1 in the heart, and to apply chemical inhibitor strategies to assess a possible interaction of signaling pathways involved in these processes. Expression of GATA4 was determined at the mRNA expression (polymerase chain reaction, PCR) and protein binding activity (electrophoretic mobility shift assays, EMSAs) levels. Myocardial apoptosis was detected using the in-situ terminal deoxynucleotidyl transferase dUTP nick end labeling (TUNEL) method. Parthenolide (an inhibitor to STAT3) and U0126 (an MEK inhibitor to block ERK1/2) were used to assess a possible interaction of signaling pathways involved in the processes. The results showed that CT-1 had a significant role in the expression of GATA4 mRNA and binding activity of cardiomyocytes. The stronger expression of GATA4 mRNA stimulated by CT-1 was essentially mediated by STAT3, and was negatively regulated by ERK1/2. The intercross relationship between STAT3 and ERK1/2 might assist CT-1 in cardiac hypertrophy. At the same time, CT-1 had its effect on anti-apoptosis and survival of cardiac myocytes. During this process, GATA4 expression showed a negative relationship with myocardial apoptosis. Obviously, STAT3 cannot affect the anti-apoptotic process of CT-1, but obstruction of ERK signaling pathway can inhibit the CT-1 anti-apoptotic effect significantly. Our data suggest that CT-1 can affect the expression of GATA4 mRNA and the binding activity of cardiac myocytes. GATA4 plays an important role in the hypertrophic effect of CT-1, in which STAT3 plays a primary role. The regulation of CT-1 on the anti-apoptotic process is mediated partly by GATA4, and can be inhibited by obstructing the ERK signaling pathway.     

NADPH氧化酶亚单位nox-1在心肌细胞急性缺氧复氧损伤时的变化及心肌营养素-1的作用

目的： 探讨心肌细胞急性缺氧复氧损伤时NADPH氧化酶亚单位nox-1的变化及心肌营养素-1的作用。方法: 用改良的方法培养出生1-３ d的乳鼠心肌细胞,分为6组：(1)对照组;(2)缺氧复氧组;(3)缺氧复氧+CT-1组;(4)缺氧复氧+CT-1+LY294002组 (PIK3/Akt 阻断剂);（5）缺氧复氧+CT-1+PD98059组（ERK 阻断剂）;（6）缺氧复氧+CT-1+助溶剂DMSO组。 CT-1 的浓度为10 μg/L。MTS法测定心肌细胞的存活率,四氯四乙基苯丙咪唑基羰化青碘化物（JC1）检测心肌细胞线粒体膜电位(Δψm),二氯荧光黄双乙酸盐（DCFH-CA）检测细胞活性氧（ROS）,流式细胞仪检测心肌细胞凋亡率。Nox-1蛋白采用Western blotting检测。结果: 缺氧复氧培养后心肌细胞凋亡率及细胞内ROS较对照组明显增加,分别是(19.7%±1.4% vs 2.1%±0.5%, 14.07%±1.25% vs 3.54%±0.86%, P<0.05),而心肌细胞存活率显著降低,线粒体膜电位（Δψm）下降;nox-1表达明显升高。CT-1处理的心肌细胞,较缺氧复氧组心肌细胞存活率明显上升 (87.0%±7.3%),而心肌细胞凋亡率及细胞内ROS 显著减少,Δψm水平增加,nox-1蛋白表达下调。而CT-1的这些作用能被PIK3/Akt和ERK阻断剂抑制。结论: 心肌细胞急性缺氧复氧损伤时NADPH氧化酶亚单位nox-1表达上调,而心肌营养素-1能通过下调nox-1表达,发挥对心肌细胞保护作用。     

CT-1及TTC的GST融合蛋白表达质粒的构建及表达

目的 构建心肌营养素-1（CT-1）和破伤风外毒素C片段（TTC）重组融合蛋白表达质粒。方法 利用PCR、TA克隆等技术将CT-1及TTC基因克隆并连接到pGEX-4T-3，再做酶切鉴定、序列测定。在不同温度不同时间，通过IPTG诱导pGEX-CT-1／TTC在DH5α大肠杆菌中表达，SDS-PAGE分析表达量和可溶性蛋白GSY-CT-1／TTC比例。结果 构建的pGEX-CT-1／TTC酶切结果可见606bp、1356bp大小的片段，与预期结果一致，测序结果表明序列正确。通过IPTG诱导，发现35℃诱导4h，目的蛋白GSY-CT-1／TTC表达量占全菌的1／5，可溶性蛋白与包涵体比为2/5。结论 本实验成功构建了pGEX-CT-1／TTC重组融合质粒，为下一步将其用于脊髓损伤的治疗研究打下了基础。     

PLGF参与Ang II诱导的心脏成纤维细胞激活

 目的：探讨胎盘生长因子（PLGF）在血管紧张素II（Ang II）激活心脏成纤维细胞(CFs)中的表达及其作用。方法：原代分离培养并鉴定新生SD大鼠CFs。蛋白免疫印迹检测α-平滑肌肌动蛋白（α-SMA）、PLGF和磷酸化ERK1/2(p-ERK1/2),免疫荧光观察α-SMA的表达,WST-1法检测细胞增殖,RT-PCR检测PLGF、I型和III型胶原蛋白的mRNA表达水平。结果：(1)Ang II组PLGF mRNA 表达明显高于对照组（P<0．01),联用替米沙坦后,PLGF mRNA表达水平下降;Ang  II组PLGF蛋白表达水平高于对照组（P<0.05); (2)PLGF诱导CFs增殖及α-SMA蛋白表达增加（P<0.05）;PLGF干预CFs 60 min后,p-ERK1/2蛋白水平表达明显高于对照组（P<0.01);(3)Ang II+anti-PLGF组与Ang II组比较,细胞增殖和α-SMA蛋白表达水平下降（P<0.05）,I型和III型胶原蛋白mRNA表达水平亦下调（P<0.05）。结论：PLGF可能参与Ang II诱导的CFs增殖和纤维化过程。     

大鼠肥厚心脏卸负荷后心室逆重塑相关的信号通路改变

目的： 研究肥厚心脏心室重塑及逆重塑过程中Akt/GSK3β、MAPKs和NF-κB信号通路的变化。方法：以Lewis大鼠行腹主动脉缩窄术,建立压力超负荷性心肌肥厚模型。将肥厚心脏移植到同源Lewis大鼠腹部,建立压力卸负荷模型。对各组心肌取材进行病理学评价。Western blotting法检测心肌组织中相关信号通路蛋白的表达。结果：在心肌肥厚大鼠心脏中Akt/GSK3β、MAPKs和NF-κB磷酸化水平均显著升高,移植卸负荷后除p38 MAPK和JNK外,其它蛋白磷酸化水平均显著降低。结论：肥厚心脏经异位移植卸负荷后产生逆重塑现象,Akt/GSK3β、ERK1/2和NF-κB信号通路的改变参与其中,该结果为临床心室逆重塑的研究提供了实验依据。     

CKLF1-C19多肽对TGF-β诱导原代人肺成纤维细胞向肌成纤维细胞转化的干预作用

目的:探讨CKLF1-C19多肽(C19)对TGF-β诱导原代人肺成纤维细胞(LFB)向肌成纤维细胞(MFB)转化的干预作用。方法:培养原代人肺成纤维细胞并鉴定。用适宜的TGF-β浓度处理LFB,制备LFB向MFB转化的细胞模型。随后将实验分为对照组、TGF-β(5μg/L)组及4个浓度(1、0.1、0.01、0.001 mg/L)C19与TGF-β合用组。以细胞生长状态、细胞增殖率、α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)及I型胶原蛋白(collagen I)的表达变化为观察指标。结果:经显微镜检测,证实成功培养出原代人LFB。5μg/L TGF-β明显刺激LFB增殖及α-SMA和collagen I表达(P0.05)。与TGF-β组相比,C19-0.01 mg/L+TGF-β及C19-0.001 mg/L+TGF-β组LFB的细胞增殖率、α-SMA和collagen I的mRNA及α-SMA的蛋白表达均明显降低(P0.05)。结论:0.01 mg/L及0.001mg/L的CKF1-C19多肽对TGF-β诱导的LFB向MFB转化有一定的抑制作用,可在一定程度上抑制气道重塑和纤维化的发生。     

Cardiotrophin-1 and the role of gp130-dependent signaling pathways in cardiac growth and development

 The reactivation of an embryonic pattern of gene expression is a central feature common to virtually all forms of cardiac hypertrophy. Unraveling the regulatory mechanisms, growth factors and cytokines controlling gene expression and cell fate during cardiac development may therefore have implications for our understanding of cardiac hypertrophy in the adult. Along this line, a cDNA expression library was established from an embryonic stem cell-based in vitro model of cardiogenesis, and screened for clones that would induce an increase in cell size in cultured cardiomyocytes. This experimental strategy resulted in the isolation of a novel cytokine, cardiotrophin-1 (CT-1), that activates several features of cardiomyocyte hypertrophy in vitro, including sarcomeric organization and embryonic gene expression. CT-1 displays structural similarities to the interleukin (IL)-6 related cytokines. Furthermore, receptor binding studies and functional studies reveal that CT-1 shares the signal transducing receptor components gp130 and LIFR with the previously identified members of the IL-6 cytokine family. CT-1 rapidly activates gp130 and LIFR tyrosine phosphorylation in cultured cardiac myocytes. The growth promoting effects of CT-1 therefore indicate that signaling pathways emanating from gp130 and LIFR are coupled to cardiomyocyte hypertrophy. In support of this notion, the simultaneous overexpression of IL-6 and the IL-6 receptor in transgenic mice has been shown to result in a constitutive tyrosine phosphorylation of gp130 in the myocardium and cardiac hypertrophy. The striking phenotype of gp130 null-mutant mice, generated by homologous recombination, implies gp130 in cardiac development as well: mutant mice exhibit severe ventricular hypoplasia, suggesting a role for gp130-dependent signaling pathways in the expansion of the compact layer of the ventricular myocardium. CT-1 is expressed at high levels in the myocardium during the course of cardiogenesis, and promotes the proliferation and survival of embryonic cardiomyocytes. CT-1 may therefore represent a candidate cytokine to activate gp130 during cardiac development. In summary, cytokines signaling through gp130 are emerging as potent regulators of embryonic heart development and adult cardiac hypertrophy. Received: 1 January 1997 / Accepted: 14 March 1997