外源性硫化氢通过CDK6-E2F1通路抑制细胞凋亡改善急性心肌梗死大鼠心肌重构

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目的:本研究通过异丙肾上腺素(Isoprenaline,Iso)建立急性心肌梗死心肌重构大鼠模型,探讨急性心肌梗死后心肌重构与内源性H2S以及细胞凋亡和CDK6-E2F1信号通路的关系,同时探讨外源性硫化氢通过调控CDK6-E2F1通路抑制细胞凋亡改善心肌梗死后心肌重构的作用和机制。方法:取SD大鼠40只随机分为四组,每组为10只,分别为空白对照组(Control),模型组(Iso),H2S干预组(Iso+H2S),H2S对照组(H2S)。Iso组和Iso+H2S组每日腹腔注射Iso(50mg/kg)2天,Control组同时腹腔注射等量生理盐水2天,各组进行心电图及肌钙蛋白检测;Iso+H2S组和H2S组每日分别腹腔注射NaHS(56μmol/kg)共4周,Control组和Iso组同时腹腔注射等量生理盐水。4周后用彩色多普勒超声诊断仪进行心脏超声检测,处死大鼠后,称量体重及心脏重量;Masson染色检测心肌胶原纤维沉积;Tunel染色观察细胞凋亡;免疫组化检测III型胶原纤维;荧光定量PCR(RT-qPCR)检测心肌组织Col3a1、Col1a2和GAPDH的表达,WB检测BAX、Bcl-2、BclXL、Caspase3、Caspase9、Col4a3bp、mmp9、mmp13、TIMP2、TGF-β、GAPDH、CDK6和E2F1等蛋白表达水平。结果:1.与Control组相比,Iso组和Iso+H2S组心电图Ⅱ导联ST段明显升高,肌钙蛋白T明显升高,说明急性心肌梗死模型建立成功。2.与Control组相比,Iso组大鼠HW/BW值增加,BW值增加(P<0.05);与Iso组相比,Iso+H2S组和H2S组大鼠HW/BW值减低,BW值降低(P<0.05)。3.心脏彩超结果提示,Iso组与Control组相比心功能发生降低,Iso组中LVEDD值和LVESD值明显升高,LVFS值下降(P<0.05);与Iso组相比,Iso+H2S组大鼠心功能改善,Iso+H2S组中LVEDD值和LVESD值降低,LVFS值升高(P<0.05)。4.与Control组相比,Masson结果提示Iso组的心肌细胞出现排列紊乱,心肌间质中胶原纤维增多;与Iso组相比,Iso+H2S组心肌细胞排列紊乱减少,心肌间质胶原纤维相对减少。5.免疫组化结果提示:与Control组相比,Iso组心肌组织中III型胶原表达增多;Iso+H2S组中大鼠心肌组织中与Iso组相比III型胶原表达减少。6.与Control组相比,Tunel染色结果提示Iso组心肌细胞形态不规则,细胞核染成棕褐色;与Iso组相比,Iso+H2S组大鼠心肌细胞形态相对规则,细胞核呈蓝色。7.与Control组相比,RT-qPCR结果显示Iso组Col3a1、Col1a2的表达明显升高(P<0.05);与Iso组相比,Iso+H2S组Col3a1、Col1a2的表达明显下调(P<0.05)。9.与Control组相比,Western Blotting结果显示Iso组中BAX、BclXL、Caspase3、Caspase9、Col4a3bp、mmp9、mmp13、TGF-β、GAPDH、CDK6和E2F1蛋白表达升高(P<0.05),Bcl-2和TIMP2蛋白表达降低(P<0.05);与Iso组相比,Iso+H2S组BAX、BclXL、Caspase3、Caspase9、Col4a3bp、mmp9、mmp13、TGF-β、GAPDH、CDK6和E2F1蛋白表达降低(P<0.05),Bcl-2和TIMP2蛋白表达升高(P<0.05)。结论:外源性H2S可改善异丙肾上腺素诱导急性心肌梗死大鼠的心肌重构,其机制可能与通过抑制CDK6-E2F通路减少细胞凋亡有关。
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