葛根素抗心肌肥大及抗細(xì)胞衰老的機(jī)制研究.pdf

1、葛根素是一種從傳統(tǒng)中藥葛根中提取的具有抗氧化作用的異黃酮類化合物，有廣泛的藥理活性，在臨床上主要用于糖尿病和心腦血管系統(tǒng)疾病的治療，對(duì)高血壓、心肌梗死、心力衰竭等都有明顯療效，但其對(duì)心肌肥大的作用及機(jī)制卻少有報(bào)道。目前，己知有多種因素均可誘發(fā)肥大反應(yīng)如機(jī)械壓力、體液激素等，而體液激素中最重要的效應(yīng)分子為血管緊張素Ⅱ。血管緊張素Ⅱ?qū)儆谀I素，血管緊張素系統(tǒng)，作為一種能誘導(dǎo)血壓升高，心臟肥大、重塑的活性因子，它能夠促使蛋白質(zhì)磷酸化、基因表達(dá)與

2、細(xì)胞生長等多種功能。血管緊張素Ⅱ通過結(jié)合細(xì)胞表面分布的Ⅰ型血管緊張素受體而激活NADPH氧化酶，促使胞內(nèi)產(chǎn)生大量ROS，發(fā)生氧化應(yīng)激，改變細(xì)胞的氧化還原狀態(tài)。更為重要的是，ROS可作為一種重要的細(xì)胞內(nèi)第二信使，激活下游多種信號(hào)通路，對(duì)細(xì)胞表型及生長狀態(tài)產(chǎn)生重要影響。本課題開展的目的是研究葛根素對(duì)由血管緊張素Ⅱ誘導(dǎo)心肌肥大、細(xì)胞衰老及氧化應(yīng)激致凋亡的干預(yù)作用，并對(duì)其作用機(jī)制進(jìn)行初步探討，為探索和開發(fā)葛根素在臨床應(yīng)用上新的治療方法提供實(shí)驗(yàn)和

3、理論基礎(chǔ)。
　　 本研究選用成年C57BL/6J小鼠，在背部皮下植入微量滲透泵，連續(xù)15d勻速滲入血管緊張素Ⅱ誘導(dǎo)出心肌肥大模型，其中部分小鼠同時(shí)腹腔注射葛根素進(jìn)行干預(yù)，并以Ⅰ型血管緊張素受體特異性拮抗劑頡沙坦為陽性對(duì)照藥。通過測量心重、體重計(jì)算心重指數(shù)，心肌組織切片來評(píng)估心肌肥大病理形態(tài)，半定量RT-PCR檢測心肌肥大標(biāo)志基因ANP、BNP、β-MHCmRNA的表達(dá)變化。結(jié)果顯示，經(jīng)葛根素干預(yù)后，心肌肥大病變程度明顯減輕，心重

4、指數(shù)及ANP、BNP、β-MHCmRNA表達(dá)均顯著下降。在體外原代心肌細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中，血管緊張素Ⅱ處理心肌細(xì)胞后促使胞內(nèi)ROS顯著升高，呈現(xiàn)時(shí)間、劑量梯度依賴性。在作用24hrs期間可促使細(xì)胞CyclinD1蛋白表達(dá)及S期顯著升高，蛋白質(zhì)合成增加，ANP、β-MHCmRNA表達(dá)升高，而葛根素對(duì)此均有明顯抑制作用。進(jìn)一步研究表明，葛根素主要通過清除ROS，阻斷ERK1/2通路，降低CyclinD1蛋白表達(dá)來抑制血管緊張素Ⅱ誘導(dǎo)心肌細(xì)胞肥大反應(yīng)

5、。
　　 我們以血管緊張素Ⅱ?yàn)檎T導(dǎo)劑，連續(xù)刺激心肌細(xì)胞，造成胞內(nèi)ROS過量積累，誘導(dǎo)心肌細(xì)胞提前衰老并以H2O2為陽性對(duì)照。通過檢測衰老相關(guān)β-半乳糖苷酶著色率，衰老通路蛋白P53/P21WAF1、P16INK4a的表達(dá)及細(xì)胞周期的改變來鑒定細(xì)胞衰老。經(jīng)過5d連續(xù)誘導(dǎo)后，β-半乳糖苷酶著色率、P53/P21WAF1、P16INK4a蛋白表達(dá)較正常組顯著升高，細(xì)胞不可逆地停滯于G0/G1期。而葛根素對(duì)此有明顯抑制效果。衰老與凋亡是

6、緊密聯(lián)系的過程，衰老的細(xì)胞最終走向凋亡。因此對(duì)葛根素抵抗氧化應(yīng)激致細(xì)胞凋亡的研究中，我們采用H2O2誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，葛根素可明顯提高心肌細(xì)胞存活率，抑制H2O2造成的細(xì)胞內(nèi)染色質(zhì)凝集，亞二倍體峰分布升高、PARP蛋白切割等凋亡現(xiàn)象。
　　 綜上所述可以看出，葛根素通過清除ROS，干預(yù)ERK1/2磷酸化激活來抑制血管緊張素Ⅱ誘導(dǎo)的心肌肥大，降低胞內(nèi)氧化應(yīng)激水平、減少DNA損傷，抑制P53/P21WAF1、P16INK4a通路介導(dǎo)的細(xì)