关键词:
缺血-再灌注损伤
缺血后处理
凋亡
炎症反应
补体
心肌细胞
缺血-再灌注损伤
缺血后处理
凋亡
热休克蛋白90
补体
心肌细胞
缺血后处理
mi R-499
HSP90
补体
凋亡
心肌细胞
摘要:
补体系统激活是心肌缺血-再灌注损伤(ischemia/reperfusion injury,IRI)的重要特征。补体系统激活后除通过攻膜复合体直接造成心肌细胞损伤外,也可激活NF-κB、JNK、ERK1/2等信号转导通路,诱导TNF-α、IL-1β、IL-6等炎症细胞因子表达,诱发免疫炎症反应并引起心肌细胞凋亡、坏死。我们的前期研究发现,缺血后处理(ischemic postconditioning,IPC)以及缺氧后处理(hypoxia postconditioning,HPC)能够上调热休克蛋白90(heat shock protein 90,HSP90)表达,减轻缺血-再灌注(缺氧/复氧)引起的心肌细胞凋亡、坏死[1,2]。然而,尚不清楚后处理是否对补体系统具有调节作用。另外,有研究报道缺血后处理能够上调mi R-499表达,减轻缺血-再灌注引起的心肌细胞凋亡[3]。HSP90和mi R-499在缺血后处理中的保护作用是否存在某种联系,目前尚不清楚。我们假设,缺血后处理通过上调HSP90表达,抑制缺血-再灌注引起的补体活化,减轻补体介导的心脏免疫炎症反应和细胞凋亡,而mi R-499通过调节HSP90表达,参与缺血后处理中HSP90对心脏补体系统及免疫炎症反应的调节。为验证以上假设,我们建立了心肌细胞缺氧/复氧(hypoxia/reoxygenation,H/R)损伤模型和大鼠心肌缺血-再灌注损伤模型,实施HPC和IPC,探讨后处理对补体活化、免疫炎症反应以及细胞凋亡的影响。研究发现,HPC和IPC可显著抑制缺血-再灌注(缺氧/复氧)引起的补体C3/C5a、NF-κB、IL-1β、TNF-α表达,降低心肌细胞凋亡率。以上结果提示后处理能够减轻补体介导的心脏免疫炎症反应和细胞凋亡。为探讨后处理抑制补体激活和免疫炎症反应的机制,我们在后处理基础上应用HSP90特异性抑制剂-格尔德霉素(Geldanamycin,GA),观察其对补体C3/C5a、NF-κB、IL-1β、TNF-α表达以及心肌细胞凋亡的影响。研究结果显示,后处理能够上调HSP90表达,并减少缺血-再灌注(缺氧/复氧)诱导的补体C3/C5a、NF-κB、IL-1β、TNF-α表达以及心肌细胞凋亡,而应用格尔德霉素之后这种效应被抵消。以上结果提示,HSP90介导了后处理对补体介导的心脏免疫炎症反应的抑制作用。最后,我们探讨了mi R-499在心肌缺血后处理中的作用及其与HSP90的关系。我们发现,缺血(缺氧)后处理能够显著上调mi R-499表达,并减少心肌细胞凋亡。为进一步探讨mi R-499在心肌缺血后处理中的作用机制,我们构建了mi R-499过表达和抑制表达病毒载体,对mi R-499过表达和抑制表达后的心肌细胞和大鼠心肌进行后处理。检测结果发现过表达mi R-499可显著上调后处理过程中心肌细胞和组织HSP90表达,同时显著增强后处理对补体C3/C5a、IL-1β、TNF-α、NF-κB表达以及心肌细胞凋亡的抑制,而抑制mi R-499表达后上述作用被显著减弱。以上研究结果提示,在缺血后处理中mi R-499通过上调HSP90表达减轻补体介导的心脏免疫炎症反应和细胞凋亡。第一部分缺血(缺氧)后处理对补体介导的心脏免疫炎症反应的影响及机制目的探讨缺血(缺氧)后处理对补体介导的心脏免疫炎症反应的影响及机制。方法研究分为细胞实验和动物实验两个部分。(1)细胞实验:建立心肌细胞缺氧/复氧损伤模型,将细胞分为三组:对照组(正常培养9小时)、H/R组(缺氧3小时,再复氧6小时)、HPC组(缺氧3小时后行3个循环复氧/缺氧处理,每个循环5分钟,然后复氧6小时)。应用Hoechst 33258染色检测心肌细胞凋亡,Western blot检测心肌细胞补体C3/C5a、NF-κB p65、TNF-α、IL-1β表达。(2)动物实验:建立大鼠心肌缺血-再灌注损伤模型。32只SD大鼠随机分为3组(每组8只):假手术(sham)组(前降支只穿线,不结扎)、I/R组(前降支结扎30分钟后再灌注2小时)、IPC组(前降支结扎30分钟后行3个循环再灌注/缺血处理,每个循环30秒,然后再灌注2小时)。采用TUNEL染色检测心肌细胞凋亡,Western blot检测大鼠心肌组织C3、C5a、NF-κB p65、TNF-α、IL-1β表达。结果(1)与对照组比较,H/R组心肌细胞C3、C5a、NF-κB、TNF-α、IL-1β表达以及细胞凋亡显著增多;与H/R组比较,HPC组心肌细胞C3、C5a、NF-κB p65、TNF-α、IL-1β表达以及细胞凋亡显著减少。(2)与sham组比较,I/R组C3、C5a、NF-κB p65、TNF-α、IL-1β表达以及细胞凋亡显著增多;与I/R组比较,