转化生长因子β_1基因沉默脂肪干细胞移植对盐敏感性高血压大鼠心肌纤维化和心肌细胞的影响研究

目的探讨转化生长因子β_1(TGF-β_1)基因沉默脂肪干细胞(ADSCs)移植对盐敏感性高血压大鼠心肌纤维化和心肌细胞凋亡的影响。方法本实验于2015年6月—2016年7月在陕西省医学实验动物中心实验室完成。体外培养ADSCs,构建TGF-β_1为靶向基因的mRNA和siRNA表达质粒,病毒转染至ADSCs,取第三代ADSCs进行慢病毒转染,转染时分为空白组、对照组、TGF-β_1-siRNA转染组。采用Western blot法检测基因转染后第3天和第14天不同基因转染组ADSCs TGF-β_1蛋白表达情况。选取80只SPF级雄性Dahl盐敏感大鼠构建盐敏感性高血压大鼠模型,采用随机数字表法分为正盐组、高盐组、ADSCs组及TGF-β_1基因沉默组,每组20只。正盐组给予0.3%氯化钠饮食;高盐组给予8%氯化钠饮食;ADSCs组予8%氯化钠饮食6周后尾静脉移植ADSCs,持续3 d;TGF-β_1基因沉默组大鼠给予8%氯化钠饮食6周后尾静脉移植TGF-β_1基因沉默ADSCs,持续3 d。细胞移植2周后,采用反转录-聚合酶链反应(RT-PCR)检测4组大鼠心肌组织TGF-β_1mRNA表达情况,采用Western blot法检测4组大鼠心肌组织TGF-β_1蛋白表达情况,采用超声心动图检测4组大鼠左心室射血分数(LVEF)和缩短分数(FS),并计算左心室质量指数(LVMI),VG染色测算胶原容积积分,HE染色观察心肌细胞形态,荧光显微镜下观察心肌组织中CM-Dil标记的ADSCs分布情况,采用TUNEL法检测4组大鼠心肌细胞凋亡情况。结果 (1)荧光显微镜下显示,CM-Dil标记的ADSCs呈橘红色,标记率为97%。(2)基因转染后第3天和第14天空白组和对照组ADSCs TGF-β_1蛋白相对表达量比较,差异无统计学意义(P>0.05),而TGF-β_1-siRNA转染组ADSCs TGF-β_1蛋白相对表达量低于空白组和对照组(P<0.05)。(3)细胞移植2周后,TGF-β_1基因沉默组大鼠心肌组织TGF-β_1mRNA、蛋白相对表达量低于正盐组、高盐组及ADSCs组,ADSCs组大鼠心肌组织TGF-β_1mRNA、蛋白相对表达量低于正盐组、高盐组,高盐组大鼠心肌组织TGF-β_1mRNA、蛋白相对表达量高于正盐组(P<0.05)。(4)细胞移植2周后,高盐组和ADSCs组大鼠LVEF和FS低于正盐组和TGF-β_1基因沉默组,LVMI高于正盐组和TGF-β_1基因沉默组(P<0.05);ADSCs组和TGF-β_1基因沉默组大鼠LVEF和FS高于高盐组,LVMI低于高盐组(P<0.05);正盐组与TGF-β_1基因沉默组大鼠LVEF、FS及LVMI比较,差异无统计学意义(P>0.05)。(5)细胞移植2周后,高盐组、ADSCs组和TGF-β_1基因沉默组大鼠胶原容积积分高于正盐组,ADSCs组和TGF-β_1基因沉默组大鼠胶原容积积分低于高盐组,TGF-β_1基因沉默组大鼠胶原容积积分低于ADSCs组(P<0.05)。(6)HE染色结果显示,细胞移植2周后高盐组大鼠心肌出现明显纤维化且巨噬细胞浸润明显增多,ADSCs组大鼠心肌纤维化较轻,TGF-β_1沉默组大鼠心脏纤维化最轻、巨噬细胞浸润最少。(7)荧光显微镜下显示,细胞移植2周后正盐组和高盐组大鼠心肌组织中未发现CM-Dil标记的ADSCs,TGF-β_1基因沉默组大鼠心肌组织中CM-Dil标记的ADSCs多于ADSCs组(P<0.05)。(8)细胞移植2周后,正盐组大鼠心肌细胞凋亡率为0,ADSCs组和TGF-β_1基因沉默组大鼠心肌细胞凋亡率低于高盐组,TGF-β_1基因沉默组大鼠心肌细胞凋亡率低于ADSCs组(P<0.05)。结论TGF-β_1基因沉默ADSCs移植能有效减轻盐敏感性高血压大鼠心肌纤维化,减少心肌细胞凋亡。