蛋白酶體抑制劑MG-132對(duì)大鼠心肌梗死后心肌重塑的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、1、背景和目的： 泛素-蛋白酶體途徑是細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)降解的主要通路，該途徑與細(xì)胞凋亡、炎性細(xì)胞因子的表達(dá)等有關(guān)。泛素-蛋白酶體系統(tǒng)(UPS)在心肌組織中含量豐富，其功能失調(diào)與心肌缺血、肥厚和心衰的發(fā)生有密切關(guān)系。心肌梗死后心肌重塑與炎性細(xì)胞因子表達(dá)增多、細(xì)胞凋亡有關(guān)。核轉(zhuǎn)錄因子-KB(NF-KB)在炎性細(xì)胞因子表達(dá)的轉(zhuǎn)錄過程中起關(guān)鍵作用，而NF-KB的激活過程由UPS調(diào)控。因此，通過抑制NF-KB的激活，下調(diào)炎性細(xì)胞因子的表達(dá)可能

2、改善梗死后心肌重塑。另外，近年在心肌內(nèi)源性保護(hù)機(jī)制的研究中發(fā)現(xiàn)，熱休克蛋白70(HSP70)可以抑制心肌細(xì)胞凋亡，改善心肌重塑，而UPS在HSP70的表達(dá)上起重要作用。在心肌梗死后存在NF-KB的激活以及應(yīng)激時(shí)HSP70的表達(dá)下降，因此，應(yīng)用蛋白酶體抑制劑抑制NF-KB的激活以及誘導(dǎo)熱休克蛋白表達(dá)，可能具有心肌保護(hù)作用。本研究的目的是探索蛋白酶體抑制劑MG-132對(duì)大鼠心肌梗塞后心肌重塑的影響和有關(guān)機(jī)制。 2、研究方法：

3、 結(jié)扎SD大鼠左冠狀動(dòng)脈前降支(LAD)制作心肌梗死模型，將造模成功且存活超過24小時(shí)的大鼠進(jìn)行隨機(jī)分組： (1)MG-132干預(yù)組(MG組)：術(shù)后第二天給MG-132(0.1mg·kg-1·d-1)腹腔內(nèi)注射，至術(shù)后28天； (2)PDTC干預(yù)組(PDTC組)：于術(shù)后第二天給PDTC(80mg·kg-1·d-1)腹腔內(nèi)注射，至術(shù)后28天； (3)MG-132和Quercetin聯(lián)合干預(yù)組(MG+Q組)：術(shù)后第二

4、天給MG-132(0.1mg·kg-1·d-1)和Quercetin(100mg·kg-1·d-1)腹腔內(nèi)注射，至術(shù)后28天； (4)心肌梗死組(MI組)：給予生理鹽水腹腔內(nèi)注射，至術(shù)后28天； (5)SH組：手術(shù)操作同前面各組，但未作冠狀動(dòng)脈結(jié)扎。給予生理鹽水腹腔內(nèi)注射，至術(shù)后28天； 28天時(shí)進(jìn)行心臟超聲心動(dòng)圖測(cè)定大鼠心臟左室前壁厚度、左室后壁厚度、左室舒張末直徑。然后，處死動(dòng)物后稱取左室重量，計(jì)算左室重量指

5、數(shù)；計(jì)算MI組、MG組和SH組的心肌梗死面積百分比及各組動(dòng)物的心衰發(fā)病率及死亡率。 非梗死區(qū)心肌HE染色后通過生物圖像分析軟件計(jì)算非梗死區(qū)心肌細(xì)胞的表面積、周長(zhǎng)和直徑。天狼猩紅染色后利用醫(yī)學(xué)生物圖像分析軟件計(jì)算非梗死區(qū)總膠原、Ⅰ型膠原和Ⅲ型膠原的膠原容積分?jǐn)?shù)，并計(jì)算Ⅰ/Ⅲ比值。 RT-PCR法檢測(cè)活化的核轉(zhuǎn)錄因子-κBp65(NF-κBp65)、白介素-1β(IL-1β)、金屬基質(zhì)蛋白酶2(MMP2)和熱休克蛋白70(H

6、SP70)的mRNA表達(dá)，用免疫組化和Western blot法檢測(cè)NF-κBp65、IL-1β、MMP2 HSP70和凋亡蛋白酶3(Casapase-3)的蛋白表達(dá)。 TUNEL法檢測(cè)梗死區(qū)周圍組織心肌細(xì)胞凋亡。 3、結(jié)果： MI組和MG組的左室后壁厚度、左室舒張末直徑、左室重量指數(shù)較SH組明顯增大，左室前壁厚度變薄(P＜0.01)。與MI組比較，MG組的上述指標(biāo)得到顯著改善(P＜0.01)。SH組大鼠無心衰發(fā)

7、生和死亡，與MI組比較，雖然MG組的心衰發(fā)病率和死亡率有降低趨勢(shì)，但無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。 與SH組比較，MI組、MG組及PDTC組的總膠原、Ⅰ型膠原、Ⅲ型膠原、Ⅰ/Ⅲ比值顯著增加，差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.01)，以MI組增加最明顯。而MG組及PDTC組的上述指標(biāo)均明顯低于MI組(P＜0.01)。與PDTC組相比，MG組的總膠原、Ⅰ型膠原以及Ⅰ/Ⅲ比值降低更明顯(P＜0.01)，Ⅲ型膠原在兩組之間無顯著性差異(P＞

8、0.05)與SH組比較，MI組、MG組和PDTC組的非梗死區(qū)心肌細(xì)胞表面積、周長(zhǎng)、平均直徑均顯著增加(P＜0.01)，以MI組的增加最為顯著；與MI組相比，MG組和PDTC組的上述指標(biāo)均明顯降低(P＜0.01)；與PDTC組相比，MG組的降低更明顯(P＜0.01)。 與SH組相比，MI組、MG組、PDTC組的NF-κB、IL-1β和MMP-2的mRNA表達(dá)和蛋白質(zhì)水平均增加(P＜0.01)，尤其是MI組增加最明顯；與MI組相比，

9、MG組和PDTC組明顯降低(P＜0.01)；MG組與PDTC組相比，PDTC組的NF-κB、IL-1β的降低更明顯(P＜0.05)，而MG組的MMP2降低更明顯(P＜0.01)SH組、MI組、MG組、MG+Q組的非梗死區(qū)細(xì)胞凋亡指數(shù)分別為0.89±0.12、21.31±0.82、5.27±0.51、7.15±0.41。與SH組相比，MI組、MG組以及MG＋Q組的凋亡指數(shù)明顯增加(P＜0.01)。與MI組相比，MG組和MG+Q組的心肌細(xì)胞

10、凋亡指數(shù)明顯減少(P＜0.01)，MG組的心肌細(xì)胞凋亡指數(shù)減少比MG+Q組更明顯(P＜0.01)。 SH組與MI組的HSP70的mRNA和蛋白表達(dá)水平無顯著性差異(P＞0.05)，MG組和MG+Q組的HSP70的mRNA和蛋白表達(dá)水平比前兩組明顯增加(P＜0.01)，MG組增加比M+Q組更明顯(P＜0.01)。 MI組、MG組、MG+Q組的Caspase-3蛋白質(zhì)水平較SH組明顯增加(P＜0.01）。與MI組相比，MG組和MG+

11、Q組顯著降低了Caspase-3的表達(dá)(P＜0.01)，MG組降低比M+Q組更為明顯(P＜0.01)。 4、結(jié)論： (1)蛋白酶體抑制劑MG-132能夠改善大鼠心肌梗死后的結(jié)構(gòu)重塑和組織學(xué)重塑。 (2)MG-132抑制NF-κB的活化，降低了炎性細(xì)胞因子IL-1β的表達(dá)；誘導(dǎo)HSP70的產(chǎn)生，抑制Caspase-3的表達(dá)，減少非梗死區(qū)的細(xì)胞凋亡，這些可能是MG-132的主要作用機(jī)制。 (3)本實(shí)驗(yàn)未能證明