蛋白酶體抑制劑MG-132對大鼠心肌梗死后心肌重塑的實驗研究.pdf

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

2、改善梗死后心肌重塑。另外，近年在心肌內源性保護機制的研究中發(fā)現，熱休克蛋白70(HSP70)可以抑制心肌細胞凋亡，改善心肌重塑，而UPS在HSP70的表達上起重要作用。在心肌梗死后存在NF-KB的激活以及應激時HSP70的表達下降，因此，應用蛋白酶體抑制劑抑制NF-KB的激活以及誘導熱休克蛋白表達，可能具有心肌保護作用。本研究的目的是探索蛋白酶體抑制劑MG-132對大鼠心肌梗塞后心肌重塑的影響和有關機制。 2、研究方法：

3、 結扎SD大鼠左冠狀動脈前降支(LAD)制作心肌梗死模型，將造模成功且存活超過24小時的大鼠進行隨機分組： (1)MG-132干預組(MG組)：術后第二天給MG-132(0.1mg·kg-1·d-1)腹腔內注射，至術后28天； (2)PDTC干預組(PDTC組)：于術后第二天給PDTC(80mg·kg-1·d-1)腹腔內注射，至術后28天； (3)MG-132和Quercetin聯(lián)合干預組(MG+Q組)：術后第二

4、天給MG-132(0.1mg·kg-1·d-1)和Quercetin(100mg·kg-1·d-1)腹腔內注射，至術后28天； (4)心肌梗死組(MI組)：給予生理鹽水腹腔內注射，至術后28天； (5)SH組：手術操作同前面各組，但未作冠狀動脈結扎。給予生理鹽水腹腔內注射，至術后28天； 28天時進行心臟超聲心動圖測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，處死動物后稱取左室重量，計算左室重量指

5、數；計算MI組、MG組和SH組的心肌梗死面積百分比及各組動物的心衰發(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算非梗死區(qū)心肌細胞的表面積、周長和直徑。天狼猩紅染色后利用醫(yī)學生物圖像分析軟件計算非梗死區(qū)總膠原、Ⅰ型膠原和Ⅲ型膠原的膠原容積分數，并計算Ⅰ/Ⅲ比值。 RT-PCR法檢測活化的核轉錄因子-κBp65(NF-κBp65)、白介素-1β(IL-1β)、金屬基質蛋白酶2(MMP2)和熱休克蛋白70(H

6、SP70)的mRNA表達，用免疫組化和Western blot法檢測NF-κBp65、IL-1β、MMP2 HSP70和凋亡蛋白酶3(Casapase-3)的蛋白表達。 TUNEL法檢測梗死區(qū)周圍組織心肌細胞凋亡。 3、結果： 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，但無統(tǒng)計學意義(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)計學意義(P＜0.01)，以MI組增加最明顯。而MG組及PDTC組的上述指標均明顯低于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)心肌細胞表面積、周長、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表達和蛋白質水平均增加(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)細胞凋亡指數分別為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組的凋亡指數明顯增加(P＜0.01)。與MI組相比，MG組和MG+Q組的心肌細胞

10、凋亡指數明顯減少(P＜0.01)，MG組的心肌細胞凋亡指數減少比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(P＜0.01)，MG組降低比M+Q組更為明顯(P＜0.01)。 4、結論： (1)蛋白酶體抑制劑MG-132能夠改善大鼠心肌梗死后的結構重塑和組織學重塑。 (2)MG-132抑制NF-κB的活化，降低了炎性細胞因子IL-1β的表達；誘導HSP70的產生，抑制Caspase-3的表達，減少非梗死區(qū)的細胞凋亡，這些可能是MG-132的主要作用機制。 (3)本實驗未能證明