鄭亞萍 韓 坤
漯河醫(yī)學(xué)高等??茖W(xué)校生理教研室,河南 漯河 462002
心肌缺血再灌注損傷 (isehemia-reperfusioninjury,I/R)是心臟缺血性疾病及心外術(shù)后心肌損害的主要原因,其導(dǎo)致的心肌細(xì)胞凋亡被認(rèn)為是再灌注損傷的重要環(huán)節(jié)。丹紅注射液是由丹參與紅花萃取制備而成,具有保護(hù)心血管的作用,已有動(dòng)物實(shí)驗(yàn)提示丹紅注射液對(duì)大鼠離體心臟缺血再灌有保護(hù)作用[1],但其對(duì)缺血再灌心肌細(xì)胞的直接作用的報(bào)道較少。本研究采用心肌細(xì)胞缺血再灌注細(xì)胞模型,觀察丹紅注射液預(yù)處理對(duì)其的影響,初步研究其作用的可能機(jī)制。
出生2~3 d的SD大鼠。
丹紅注射液 (濟(jì)南步長(zhǎng)制藥有限公司,批號(hào):Z20026866),胰蛋白酶、DMEM 培養(yǎng)基(均為 Sigma公司);胎牛血清(杭州四季青公司),鼠抗橫紋肌肌動(dòng)蛋白單克隆抗體、抗Bcl-2、抗Bas(均為博士德公司),其余試劑均為市售分析純。
取2~3 d的SD大鼠,在無(wú)菌條件下取出心室,剪碎,0.1%胰酶消化,收集細(xì)胞,離心,重懸,置于二氧化碳培養(yǎng)箱中孵育。根據(jù)心肌細(xì)胞和成纖維細(xì)胞貼壁時(shí)間不同,采用差速貼壁1.5 h,獲得心肌細(xì)胞。免疫組化染色觀察α-橫紋肌肌動(dòng)蛋白反應(yīng)。
將培養(yǎng)的心肌細(xì)胞更換無(wú)血清培養(yǎng)基,缺氧培養(yǎng)箱(95%N2、5%CO2)中培養(yǎng)3 h后,置10%胎牛血清DMEM 培養(yǎng)基,常規(guī)培養(yǎng)9 h。
將心肌細(xì)胞按照2×105/mL均勻的接種于24孔板中,丹紅組分別以2%、4%、8%、16%的給藥濃度[1],實(shí)驗(yàn)共分6組,每組5個(gè)孔,即:①正常對(duì)照組(用無(wú)胎牛血清的高糖DMEM培養(yǎng)液);②缺血再灌注(I/R)組;③I/R+丹紅注射液(2%)組;④I/R+丹紅注射液(4%)組;⑤I/R+丹紅注射液(8%)組;⑥I/R+丹紅注射液(16%)組。
0.25 %胰蛋白酶消化各組心肌細(xì)胞,用4℃預(yù)冷的PBS洗滌2次,離心5 min,重懸細(xì)胞,于70%冷乙醇(4℃)過(guò)夜。檢測(cè)時(shí)離心10 min(1 000 r/min),PBS洗去乙醇。細(xì)胞沉淀用碘化丙啶(PI)4℃避光染色30 min,上機(jī)檢測(cè)。G期前的亞二倍體峰即代表凋亡峰,反映凋亡細(xì)胞的百分比。
各組心肌細(xì)胞爬片,固定,在室溫下用3%H2O2處理30 min以滅活過(guò)氧化物酶,后加入Bcl-2、Bax抗體4℃過(guò)夜,加入沖洗后依次加入1∶100生物素化山羊抗兔IgG和1∶100抗生物素-生物素-過(guò)氧化物酶復(fù)合物液,DAB染色,復(fù)染,脫水,透明后封片。細(xì)胞漿顯示棕黃色顆粒細(xì)胞為陽(yáng)性細(xì)胞,將玻片于光學(xué)顯微鏡下放大200倍,根據(jù)陽(yáng)性細(xì)胞分布情況,每片選擇10個(gè)視野,每視野計(jì)算Bcl-2、Bax蛋白陽(yáng)性表達(dá)的細(xì)胞數(shù),以平均計(jì)算陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)所占百分比作為Bcl-2、Bax蛋白蛋白陽(yáng)性表達(dá)指數(shù)。
采用SPSS 11.5軟件包進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,計(jì)量資料數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差()表示,多組比較采用方差分析,組間兩兩比較采用SNK檢驗(yàn)。以P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
心肌細(xì)胞鑒定光鏡下觀察,心肌細(xì)胞接種72 h可見(jiàn)細(xì)胞形態(tài)不規(guī)則,呈梭形,三角形或多邊形,單核,有多個(gè)偽足伸出,形成細(xì)胞簇;免疫組化染色顯示,α-橫紋肌肌動(dòng)蛋白呈陽(yáng)性反應(yīng),陽(yáng)性率達(dá)90%以上。
結(jié)果顯示,缺血再灌組細(xì)胞凋亡率表達(dá)明顯高于對(duì)照組,差異均有高度統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01);與I/R組比較,用丹紅注射液預(yù)處理后呈濃度依賴性地下調(diào)凋亡率 (P<0.05或P< 0.01)。 見(jiàn)表 1。
表1 丹紅注射液對(duì)心肌細(xì)胞凋亡率的影響(,%)
表1 丹紅注射液對(duì)心肌細(xì)胞凋亡率的影響(,%)
注:與正常對(duì)照組比較,*P<0.05,**P<0.01;與I/R組比較,#P<0.05,##P < 0.01
組別 心肌細(xì)胞凋亡率正常對(duì)照組(n=5)I/R 組(n=5)I/R+丹紅注射液(2%)組(n=5)I/R+丹紅注射液(4%)組(n=5)I/R+丹紅注射液(8%)組(n=5)I/R+丹紅注射液(16%)組(n=5)6.12±1.25 54.18±9.26**42.23±3.57**#36.19±3.82**#29.33±2.85**##19.45±2.53*##
結(jié)果顯示,缺血再灌組細(xì)胞Bas表達(dá)明顯高于對(duì)照組,Bcl-2表達(dá)則顯著低于對(duì)照組,差異均有高度統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.01);而與I/R組相比,用丹紅注射液預(yù)處理后呈濃度依賴性的下調(diào)凋亡率及Bas表達(dá),上調(diào)Bcl-2表達(dá)(P<0.05或P<0.01)。見(jiàn)表2。
缺血心肌的早期再灌注治療能減輕缺血損傷,使細(xì)胞凋亡下降,減小梗死面積,缺血較長(zhǎng)時(shí)間后再灌注反而會(huì)引起再灌注損傷,造成細(xì)胞凋亡明顯增加,因而心肌細(xì)胞凋亡被認(rèn)為是再灌注損傷的重要環(huán)節(jié)[2]。丹紅注射液目前已用于臨床治療冠心病,且對(duì)離體大鼠缺血再灌注損傷的心肌具有保護(hù)作用,此作用可能與抑制心肌脂質(zhì)過(guò)氧化、增強(qiáng)抗氧化能力及調(diào)控凋亡基因有關(guān)[3]。
表2 丹紅注射液對(duì)心肌細(xì)胞Fas、Bcl-2蛋白表達(dá)的影響(,%)
表2 丹紅注射液對(duì)心肌細(xì)胞Fas、Bcl-2蛋白表達(dá)的影響(,%)
注:與正常對(duì)照組比較,*P<0.05,**P<0.01;與I/R組比較,#P<0.05,##P<0.01
組別 Bas蛋白 Bcl-2蛋白正常對(duì)照組(n=5)I/R 組(n=5)I/R+丹紅注射液(2%)組(n=5)I/R+丹紅注射液(4%)組(n=5)I/R+丹紅注射液(8%)組(n=5)I/R+丹紅注射液(16%)組(n=5)5.85±0.94 31.12±5.39**25.46±4.25**#22.14±3.98**#18.45±3.13**##9.45±2.44*##46.45±6.87 13.08±4.26**19.52±5.12**#24.35±4.89**#30.34±3.73*#36.14±3.97*##
Bcl-2、Bas基因家族是目前較為公認(rèn)與凋亡密切相關(guān)的基因,Bcl-2基因可抑制許多因素引起的細(xì)胞凋亡,被稱為細(xì)胞凋亡抑制基因,Bas單克隆抗體在體內(nèi)與Bas結(jié)合后均能導(dǎo)致表達(dá)Bas的細(xì)胞發(fā)生凋亡,從而證明Bas是一種識(shí)別Bas配體,并將凋亡信息傳遞給細(xì)胞的細(xì)胞表面受體[4-5]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,心肌缺血再灌能促進(jìn)心肌細(xì)胞凋亡,且伴隨著B(niǎo)cl-2基因表達(dá)蛋白的明顯降低和Bas基因表達(dá)蛋白的明顯升高;而丹紅注射液則能呈濃度依賴性地下調(diào)心肌細(xì)胞的凋亡率,并伴有Bcl-2基因表達(dá)蛋白的上調(diào)和Bas基因表達(dá)蛋白的下調(diào)。
大鼠心肌缺血再灌注過(guò)程中,Bcl-2蛋白表達(dá)減少而B(niǎo)as蛋白表達(dá)增加,表明心肌細(xì)胞凋亡可能是一方面Bcl-2蛋白表達(dá)降低,抗凋亡能力減弱,而另一方面Bas蛋白表達(dá)增加,發(fā)揮了促凋亡能力的緣故[6]。丹紅注射液則可通過(guò)上調(diào)Bcl-2蛋白表達(dá)的和下調(diào)Bas蛋白表達(dá),發(fā)揮保護(hù)缺血再灌心肌細(xì)胞的作用,這也為臨床上應(yīng)用丹紅治療心肌缺血再灌注損傷提供分子調(diào)控依據(jù)。
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