β—内酰胺丝氨酸样蛋白在高脂诱导的心肌细胞损伤中的作用及机制

目的 探讨高脂对心肌细胞的影响及β-内酰胺丝氨酸样蛋白（LACTB）在其中的作用与机制。方法 将小鼠心肌细胞分为正常组（脂肪酸浓度为0μmol/L）和高脂组（HF组,脂肪酸浓度为400μmol/L）,干预18h。采用siRNA敲低心肌细胞LACTB的表达,进一步将HF组分为对照组（仅予以转染试剂处理）、Scra siRNA组（予以转染试剂+非特异阴性siRNA处理）及LACTB siRNA组（予以转染试剂+ LACTB特异性siRNA处理）。为探讨LACTB在高脂诱导的心肌细胞损伤中可能的作用机制,将LACTB siRNA组分为Vehicle组、N-乙酰半胱氨酸（ NAC）组。通过流式细胞仪检测细胞凋亡率,qRT-PCR及Western blot分别检测细胞LACTB mRNA及蛋白表达,DHE染色及ELISA试剂盒检测细胞内活性氧簇（ROS）含量。结果 高脂可增加心肌细胞的凋亡,增加心肌细胞中LACTB的表达,促进ROS生成（均P＜0.05）。与对照组及Scra siRNA组比较,LACTB siRNA组心肌细胞凋亡与ROS生成进一步增加（P＜0.05）;与此相反,在此基础上使用抗氧化剂NAC部分逆转了心肌细胞凋亡（P＜0.05）。结论 LACTB通过抑制氧化应激反应可缓解高脂诱导的小鼠心肌细胞凋亡。     

家兔右室流出道细胞双孔钾通道电流特性的分析研究

目的已知特发性室速主要起源于右室流出道(RVOT),由于技术上的困难,目前对特发性右室流出道室速(RVOT-VT)的离子通道机制研究很少,本实验意在探索右室心室肌(RV)和RVOT的双孔钾通道电流(IK2p)的特性及其在RVOT-VT发生机制中可能参与的作用。方法采用全细胞膜片钳技术记录右室和右室流出道心肌细胞的单细胞电流。结果 RVOT的稳态外向电流较右室的小。对稳态电流进一步研究发现,右室流出道和右室心肌细胞上均存在IK2p。右室流出道细胞的IK2p电流密度明显小于右室细胞。结论首次在电生理水平上,证实了家兔右室心肌细胞上存在IK2p,RVOT心肌细胞的IK2p电流密度小于RV心肌细胞,是构成右室流出道APD离散度增大及外向电流降低的基础,从而易出现EAD,进而促进RVOT-VT的发生。     

Efficient and non-toxic gene transfer to cardiomyocytes using novel generation amplicon vectors derived from HSV-1

OBJECTIVE: The feasibility of gene transfer to myocardial tissue using viral vectors was investigated over the last few years. In this study we report gene transfer using a recently described improved of Herpes simplex virus (HSV-1)-derived amplicon vectors and demonstrate that these vectors are a powerful and potentially very interesting tool for gene transfer into neonatal primary as well as in adult cardiac myocytes. METHODS AND RESULTS: Non-pathogenic HSV-1 amplicon vectors simultaneously expressing GFP and LacZ were constructed using a novel helper system that yields essentially helper-free vector particles. These vectors were used to infect either cultured primary neonatal rat cardiomyocytes or adult cardiac tissue. Transgenic expression was quantified using a FACS (GFP) or X-gal staining (LacZ). Infection of primary cardiomyocytes showed efficient transduction even at very low multiplicity of infection (MOI), and expression increased with the infectious dose. By investigating release of lactate dehydrogenase (LDH) or spontaneous beating of the cells, we failed to detect cytotoxic effects in cardiomyocytes infected at high MOI. Thin slices of adult cardiac tissue placed in medium containing vectors also showed very good levels of transduction, without any evidence of toxic effects. CONCLUSIONS: Helper-free amplicon vectors very efficiently transduce genes into cardiomyocytes. Our results indicate similar or better transduction efficiencies than those reported using other vector systems. Furthermore, the very high transgenic capacity of amplicon vectors (up to 150 kbp) makes these vectors a unique and very suitable system to transduce large genomic sequences into cardiomyocytes.     

α_2-肾上腺素能受体激动剂B-TH933抑制LPS处理的心肌细胞释放TNF-α

目的:观察α2-肾上腺素能受体激动剂B-HT933对脂多糖(LPS)刺激的心肌细胞产生肿瘤坏死因子α(TNF-α)的影响,并初步分析其作用机制。方法:分离培养SD大鼠乳鼠心肌细胞。利用免疫荧光染色观察心肌α2A-肾上腺素能受体的分布;B-HT933和/或LPS处理心肌细胞一定时间后,用ELISA方法检测细胞培养液中TNF-α的含量、实时荧光定量PCR测定心肌细胞TLR4和TNF-αmRNA的表达、Western blot分析心肌细胞中相关信号分子的磷酸化水平。结果:免疫荧光染色证实乳鼠心肌细胞中存在α2A-肾上腺素能受体。LPS以剂量和时间依赖的方式刺激心肌细胞产生TNF-α,0.1μmol/L的B-HT933处理能显著抑制LPS诱导的TNF-αmRNA的表达和TNF-α蛋白的产生。而且,BHT能抑制LPS诱导的心肌细胞IκBα的磷酸化。结论:乳鼠心肌细胞上存在α2A-肾上腺素能受体,其激动剂B-HT933可能通过抑制心肌细胞IκBα的磷酸化来减少LPS诱导的TNF-α产生。     

预处理对在体大鼠心肌细胞的保护作用

目的：探讨缺血预处理对心肌细胞的保护作用。方法：在体大鼠心肌细胞缺血／复灌模型中，观察缺血预处理对心肌细胞再次长时间缺氧／复氧或缺血／复灌损伤的保护作用（LDH释放，MDA，SOD的含量和心肌梗死范围及心律失常等）。结果；在体大鼠心肌缺血预处理组梗死范围和血清LDH较缺血复灌组减少（P＜0．01），预处理组MDA较缺血复灌组也显著降低（P＜0．01）。而且无论是再次的缺血还是复灌期室性心律失常的发生率预处理组明显低于非预处理组（P＜0．01）。结论：缺血预处理可以减少再次长时间的缺血／复灌对心肌的损伤。     

牛磺酸对外源性羟自由基诱导心肌细胞凋亡的影响

目的：观察牛磺酸对外源性羟自由基诱导心肌细胞凋亡的影响。方法：采用培养的第2代心肌细胞，随机分面4组：（1）正常对照组：仅用DMEM培养；（2）羟自由基组：OH－终浓度为0．1mmol.L^-1；（3）牛左酸组：牛磺酸终浓度为30mmol.L^-1；（4）牛磺酸＋羟自由基组：牛磺酸30mmol.L^-1 OH-0.1mmol.L。观察心肌细胞存活率和形态学，流式细胞仪双标法检测细胞凋亡率。结果：（1）羟自由基组心肌细胞存活率降低，和对照组比较有显性差异（P＜0．05），牛磺酸＋羟自由基组细胞存活率较羟自由基组高（P＜0．05），（2）Annexin V /PI-细胞即凋亡细胞在羟自由基组有较高的发生率，明显高于其他各组（P＜0．05）；牛磺酸＋羟自由基组的细胞凋亡率显低于羟自由基组（P＜0．05），（3）羟自由基组凋亡心肌细胞呈特征性超微结构。结论：牛磺酸能减轻外源性羟自由基诱导的心肌细胞凋亡。     

胰岛素样生长因子I通过改善线粒体功能保护新生大鼠心肌细胞免于凋亡

 目的：探讨线粒体机制在胰岛素样生长因I(IGF-I)保护心肌细胞中的作用。方法：体外培养新生大鼠心肌细胞,过氧化氢处理诱导凋亡,JC-1线粒体膜电位检测法和透射电镜观察心肌细胞线粒体膜电位和形态的改变,Annexin V-FITC/PI双染色法、caspase-3活性测定、DNA-ladder分析和Hoechst 33258染色方法观察心肌细胞凋亡的情况。结果：过氧化氢可诱导心肌细胞凋亡,siRNA下调Kruppel 样因子9（KLF9）48 h后,心肌细胞线粒体膜电位下降率明显降低,由对照组的(24.0±1.6)%,降为IGF-I处理组的(18.3±1.2)%和KLF9下调组的(15.2±1.2)%;线粒体形态明显改善;DNA片段化改善;caspase-3活性降低,与对照组相比IGF-I处理组降低(1.30±0.28)倍,KLF9下调组降低(1.31±0.43)倍;Annexin V-FITC/PI双染法显示细胞凋亡率对照组为（42.5±1.8）%,IGF-I处理组为（22.4±4.2）%,KLF9下调组为（32.5±3.5）%;Hoechst 33258染色结果显示凋亡小体减少,KLF9下调组与IGF-I的抗心肌细胞凋亡效果相似。结论：IGF-I通过下调KLF9表达改善线粒体功能,保护心肌细胞免于凋亡。     

左卡尼汀通过抑制钙/钙调素依赖蛋白激酶Ⅱ信号通路抑制过氧化氢诱导的大鼠心肌细胞凋亡

 目的： 观察左卡尼汀对过氧化氢（H2O2）诱导的大鼠心肌细胞凋亡的保护作用及其机制。方法：利用200 μmol/L H2O2刺激12 h,建立体外原代培养新生乳鼠心肌细胞凋亡模型。Ca2+螯合剂1,2-双(2-氨基苯氧基)乙烷-N, N, N′, N′-四乙酸(BAPTA)、钙调素依赖蛋白激酶II (CaMKII)特异性抑制剂KN93及左卡尼汀分别于加入H2O2前30 min或1 h加入,以检测这3种药物对H2O2刺激下心肌细胞活力、细胞凋亡、细胞内静息钙浓度（［Ca2+］i）及磷酸化CaMKII (p-CaMKII)表达的影响。利用MTT比色法检测心肌细胞活力;流式细胞仪检测细胞凋亡率;利用激光共聚焦扫描检测［Ca2+］i;蛋白质免疫印迹法检测cleaved caspase-3及p-CaMKII的表达。结果：模型组经200 μmol/L H2O2作用12 h后,细胞活力显著下降,细胞凋亡率显著增加。BAPTA、KN93及左卡尼汀预处理显著抑制上述细胞损伤。进一步研究发现,H2O2 诱导的 ［Ca2+］i水平升高、cleaved caspase-3及p-CaMKII的表达增加均可被上述3种药物不同程度地抑制。结论：左卡尼汀可抑制H2O2所致的心肌细胞凋亡,该心肌保护作用可能与其抑制Ca2+/CaMKⅡ信号通路有关。     

卡维地洛对RyR2介导的自发性钙振荡的抑制作用

 目的：探讨并比较卡维地洛和其它β受体阻滞剂对兰尼定受体2（RyR2）介导的自发性钙振荡的抑制作用。方法：采用Flp-In T-REx Core Kit构建可以稳定诱导表达RyR2的HEK293细胞株,采用酶解方法分离大鼠单个心肌细胞。逐步提高细胞外钙离子浓度,诱发细胞自发性钙振荡。单细胞钙影像技术记录并检测卡维地洛等β受体阻滞剂对HEK293细胞株及心肌细胞自发性钙振荡的作用。结果：卡维地洛30 μmol/L可明显抑制心肌细胞和表达RyR2的HEK293细胞株的自发性钙振荡,其抑制率分别为(6530±230)%和(6908±530)%;而美托洛尔、索他洛尔、阿替洛尔等常用的14种β受体阻滞剂对心肌细胞及HEK293细胞株的自发性钙振荡均无明显作用。结论：卡维地洛是唯一可以抑制RyR2介导的自发性钙释放的β受体阻滞剂,这可能是卡维地洛在降低心衰死亡率上优于其它β受体阻滞剂的机制之一。     

硫氧还蛋白硝基化在多柔比星诱导的乳鼠心肌细胞凋亡中的作用

 目的：探讨硫氧还蛋白(thioredoxin,Trx)硝基化在多柔比星诱导的乳鼠心肌细胞凋亡过程中的作用。方法：体外分离培养新生SD大鼠心肌细胞,直接给予多柔比星刺激和预孵育过氧亚硝基阴离子(ONOO-)清除剂锰(III)四(1-甲基-4-吡啶基)卟啉(MnTMPyP)后再给予多柔比星刺激。MTT检测细胞存活率,细胞凋亡荧光Hoechst 33258试剂盒检测细胞凋亡情况,分光光度法检测caspase-3的活性,Western blotting法检测聚腺苷酸二磷酸核糖聚合酶1剪切片段［cleaved poly(ADP-ribose) polymerase-1,cleaved PARP-1］、凋亡信号调节激酶1 (apoptosis signal-regulating kinase 1, ASK1)、磷酸化ASK1（p-ASK1）、p38丝裂原活化蛋白激酶(p38 mitogen-activated protein kinase, p38 MAPK）和磷酸化p38 MAPK（p-p38 MAPK）的表达,免疫沉淀法检测Trx-NT和Trx-硝基酪氨酸的形成。结果：给予多柔比星后,心肌细胞Hoechst荧光染色观察到明显凋亡,MnTMPyP预保护后,凋亡情况减轻。多柔比星组与正常组相比,Trx硝基化水平升高,caspase-3活性、cleaved PARP-1和p-p38 MAPK表达增加(P<005),Trx-ASK1和p-ASK1表达减少(P<005)。MnTMPyP预保护组与多柔比星组相比,Trx硝基化水平降低(P<005),caspase-3活性、cleaved PARP-1和p-p38 MAPK表达降低(P<005),Trx-ASK1和p-ASK1表达增加(P<005)。结论: 多柔比星刺激心肌细胞后,Trx硝基化水平和细胞凋亡明显增加;给予ONOO-清除剂MnTMPyP后,Trx硝基化程度和凋亡情况得到明显改善。Trx硝基化可能是多柔比星诱导心肌细胞凋亡的机制之一。