钙调神经磷酸酶信号通路介导慢性缺氧大鼠致右心室心肌凋亡的机制研究

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目的:钙调神经磷酸酶(CaN)是目前所知的唯一依赖于Ca2+/钙调素的磷蛋白磷酸酶,我们研究显示其介导慢性缺氧致右心室肥大,有研究认为其有抑制凋亡的作用,但其对凋亡的影响仍有争议。本研究以慢性缺氧性幼年大鼠为研究对象,研究CaN介导慢性缺氧致右心窒心肌凋亡作用机制。 方法:1.建立大鼠慢性持续缺氧的动物模型。 2.30只大鼠按照随机区组设计分为3个组:环孢菌素(CsA:CaN抑制剂) (10mg.kg-1.d-1,腹腔注射)处理组,慢性缺氧组,正常对照组。处理组和慢性缺氧组分别暴露于正常气压下行慢性持续缺氧(9.5%-10.5%O2,21天)。 3.于21天后检测下列指标:右心室重量与左心室、室间隔重量的和之比[RV/(LV+IVS)],右心室重量与体重之比(RV/BW),右心室心肌组织石蜡切片HE染色,Hoechst33258荧光染色,TUNEL法观察凋亡细胞,检测凋亡指数AI(apoptosisindex),半定量RT-PCR法测钙调神经磷酸酶Aβ(CnAβ)mRNA表达水平,心脏肌球蛋白β重链(β-MHC)mRNA表达水平,凋亡蛋白Bcl-2、BadmRNA表达水平以及Western-blot法测CnAβ、活化T细胞的核因子3(NFAT3)、β-MHC、凋亡蛋白Bcl-2和Bad的蛋白表达。 4.统计学方法:随机区组设计的方差分析,P<0.05为有统计学意义。 结果:1.各组大鼠右心室肥厚程度的改变和右心室心肌凋亡指数变化 缺氧21天后,RV/(LV+IVS)、RV/BW、右心室β-MHCmRNA表达和蛋白水平在慢性缺氧组大鼠均明显高于正常组(P,respectively<0.01),而CsA处理组均明显低于慢性缺氧组(P,respectively<0.01),且与正常组之间差别均无统计学意义(P,respectively>0.05)。缺氧21天后,CsA处理组大鼠凋亡指数AI均明显高于慢性缺氧组(P,respectively<0.01),且慢性缺氧组AI均明显高于正常组(P,respectively<0.01)。 2.各组大鼠右心室心肌CnAβ、NFAT3表达的变化 缺氧21天后,,慢性缺氧组大鼠右心室CnAβmRNA和蛋白表达、NFAT3蛋白表达均明显高于正常对照组(P,respectively<0.01),而CsA处理组均明显低于慢性缺氧组(P,respectively<0.01),且与正常组之间差别均无统计学意义(P,respectively>0.05)。 3.各组大鼠右心室心肌Bcl-2、BadmRNA和蛋白水平变化 CsA处理组凋亡蛋白Bcl-2mRNA表达和蛋白水平均明显低于慢性缺氧组(P,respectively<0.01),且慢性缺氧组凋亡蛋白Bcl-2mRNA表达和蛋白水平均也明显低于正常组(P,respectively<0.05)。CsA处理组、慢性缺氧组与正常对照组各组大鼠右心室BadmRNA表达和蛋白表达的改变比较无统计学意义(P>0.05)。 4.各组大鼠右心室组织Bcl-2/Bad比值的改变 CsA处理组大鼠右心室Bcl-2/Bad比值明显低于慢性缺氧组(P<0.05),慢性缺氧组大鼠右心室Bcl-2/Bad比值明显低于正常对照组(P<0.05)。 结论:1.缺氧可引起右心室心肌肥厚同时也存在右心室心肌凋亡。 2.CaN介导慢性缺氧致右心室肥大,右心室心肌凋亡的发病过程,促进慢性缺氧右心室心肌肥大,抑制其凋亡,为临床抑制心肌重构提供了更多的理论依据。 3.CaN/NFAT3/Bcl-2信号通路介导抑制慢性缺氧致右心室心肌凋亡。
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