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目的观察Galectin-3和Sp1在不同周龄SHR大鼠心肌中的表达模式,观察外源Galectin-3干预对心脏成纤维细胞(Fb)分化、胶原合成、Sp1表达的作用,以及Sp1内源性抑制对Galectin-3效应的影响,探讨Galectin-3在心肌纤维化发生发展中的作用及可能机制,为心肌纤维化的基础与临床研究提供新思路。方法采用12、20、28周龄SHR,测量尾动脉血压,计算LVW/BW,取心肌组织用Masson法进行胶原染色,分析CVF及PVCA/LA,ELISA检测大鼠血清PICP浓度,RT-PCR检测Galectin-3mRNA表达,Western blot和免疫组化检测Galectin-3蛋白表达,RT-PCR、Western blot检测Sp1的mRNA与蛋白表达。以同周龄WKY为对照,并比较不同周龄SHR之间上述指标的差异。原代培养大鼠心脏Fb,采用不同浓度(10、20、30、40μg/ml)Galectin-3干预24小时,RT-PCR法检测α-SMA、Sp1mRNA表达,Western blot检测α-SMA、Sp1的蛋白表达;收集培养上清,ELISA检测PICP浓度。采用20μg/ml浓度Galectin-3干预Fb,检测各个时间点(6、12、24、48小时)α-SMA、Sp1的mRNA与蛋白质水平,检测培养上清PICP浓度。合成Sp1反义寡核苷酸片段,脂质体转染心脏Fb抑制Sp1表达(AS组),以单纯脂质体处理组(Ctrl)和随机寡核苷酸组(Inv)为对照,给予Galectin-3干预,检测Sp1的mRNA与蛋白表达,检测α-SMA的mRNA与蛋白表达,检测培养上清PICP浓度。结果(1)12、20、28周龄SHR平均血压值均显著高于同周龄WKY;从12周龄至28周龄,SHR血压持续升高,20周龄组显著高于12周龄组,28周龄组显著高于20周龄组。各周龄SHR的LVW/BW比值显著高于同周龄WKY;SHR的LVW/BW比值随周龄增加而增加,20周龄组显著高于12周龄组,28周龄组显著高于20周龄组。组织学检查显示,20周龄SHR出现明显的心肌间质纤维化、血管周围纤维化,28周龄SHR心肌局部可见纤维瘢痕,病变随周龄的增加而加重。图像分析显示:20周龄、28周龄SHR的CVF与PVCA/LA显著高于同周龄WKY;28周龄SHR的CVF与PVCA/LA显著高于20周龄SHR,20周龄SHR显著高于12周龄SHR。20周龄、28周龄SHR血清PICP显著高于同周龄WKY;20周龄SHR血清PICP显著高于12周龄SHR,28周龄SHR显著高于20周龄SHR。(2)与正常同龄WKY大鼠比较,20周龄、28周龄SHR的Galectin-3 mRNA与蛋白表达明显升高;20周龄SHR显著高于12周龄SHR,28周龄SHR显著20周龄组SHR。免疫组化染色显示,20周龄SHR心肌间质可见Galectin-3阳性染色;28周龄时更加显著,阳性目标面密度值显著高于20周龄SHR。(3)与正常同龄WKY大鼠比较,20周龄、28周龄SHR Sp1mRNA与蛋白表达明显升高;20周龄SHR显著高于12周龄SHR,28周龄组显著高于20周龄组。(4)Galectin-3干预,自10μg/ml浓度起,α-SMA mRNA与蛋白表达明显上升,呈剂量依赖趋势;20μg/ml浓度Galectin-3干预Fb,12h之后α-SMA的mRNA与蛋白表达均明显上升,持续至48 h。(5)Galectin-3干预,自20μg/ml浓度起培养上清中PICP浓度开始明显上升,呈剂量依赖趋势;20μg/ml浓度Galectin-3干预Fb,12h起培养上清中PICP浓度明显上升,持续至48 h。(6)Galectin-3干预,自10μg/ml浓度起,Sp1 mRNA与蛋白表达明显升高,呈剂量依赖趋势;20μg/ml浓度Galectin-3干预Fb,12h起Sp1 mRNA和蛋白的表达明显上升,持续至48 h。(7)Galectin-3干预,Sp1反义寡核苷酸(AS)组Sp1 mRNA、蛋白表达较Ctrl和Inv组显著降低;AS组α-SMA的mRNA、蛋白表达较Ctrl和Inv组显著降低;AS组培养上清PICP浓度较Ctrl和Inv组显著降低。结论(1)20周龄SHR出现明显的心肌纤维化,28周龄时更加显著。(2)20周龄SHR心肌中Galectin-3表达升高,28周龄时进一步升高,与SHR心肌纤维化严重程度一致。(3)20周龄SHR心肌中Sp1高表达,28周龄时更为显著,与SHR心肌纤维化严重程度及Galectin-3的变化趋势一致。(4)外源性Galectin-3促进大鼠心肌Fb分化,α-SMA表达上调,作用呈时间、剂量依赖。(5)外源性Galectin-3使大鼠心肌Fb胶原生成增加,作用呈时间、剂量依赖。(6)外源性Galectin-3使大鼠心肌Fb的Sp1表达增加,作用呈时间、剂量依赖。(7)Sp1反义寡核苷酸通过有效抑制Sp1的内源性表达,减轻了Galectin-3诱导的大鼠心肌Fb分化与胶原生成。