趙汐冉，高 寒，武子敬，薛 桐，胡澤兵，張 舒，郭 顯，3

(空軍軍醫(yī)大學(xué)：1航空航天醫(yī)學(xué)系航空航天生物動(dòng)力學(xué)教研室，2基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院學(xué)員三大隊(duì)，陜西 西安 710032；3空軍軍醫(yī)大學(xué)唐都醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科，陜西 西安 710038)

航天失重環(huán)境引起的機(jī)體心臟功能改變是影響中長(zhǎng)期載人航天飛行亟待解決的難題之一[1]。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)、長(zhǎng)期臥床和航天飛行研究均發(fā)現(xiàn)心臟發(fā)生了生理性重塑以適應(yīng)低負(fù)荷環(huán)境，且出現(xiàn)收縮力減小、心臟乳頭肌肌纖維橫截面積減小、心肌細(xì)胞凋亡率增加等變化，返回正常重力環(huán)境后造成心臟功能下降和立位耐力不良[2]。氧化應(yīng)激是機(jī)體抗氧化反應(yīng)與氧化反應(yīng)之間的一種失控狀態(tài)，其特點(diǎn)是機(jī)體活性氧(reactive oxygen species，ROS)生成能力超出了抗氧化系統(tǒng)的清除能力。心肌細(xì)胞細(xì)胞膜上具有豐富的磷脂質(zhì)，氧化作用使磷脂質(zhì)失活，進(jìn)而損傷心肌細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能[3]。大量研究發(fā)現(xiàn)，航天飛行所致心血管系統(tǒng)氧化應(yīng)激水平的改變與航天員心血管疾病的死亡率密切相關(guān)[4]。動(dòng)物和細(xì)胞研究也發(fā)現(xiàn)，失重環(huán)境會(huì)誘導(dǎo)超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)降低，造成ROS生成過(guò)多，而細(xì)胞內(nèi)源ROS水平增加與心肌細(xì)胞凋亡和心臟功能下降密切相關(guān)[4]。心肌細(xì)胞在成年人心臟中約占30%，是心臟收縮舒張關(guān)鍵細(xì)胞，在實(shí)現(xiàn)心臟功能中起重要作用。心肌細(xì)胞凋亡在原發(fā)性高血壓、缺血性心臟病和再灌注損傷、心肌病、心律失常等多種心血管疾病中廣泛存在，凋亡數(shù)量和程度的變化對(duì)心血管疾病的發(fā)生和發(fā)展具有直接影響。已有研究表明回轉(zhuǎn)器模擬失重可顯著提高大鼠心肌細(xì)胞凋亡率，并升高促凋亡基因p53、caspase-3表達(dá)，降低抑凋亡基因Bcl-2表達(dá)[5]。因此，尋找防治失重/模擬失重所致心臟氧化應(yīng)激水平和心肌細(xì)胞凋亡變化的潛在藥物對(duì)于改善心功能，發(fā)展長(zhǎng)期載人航天事業(yè)具有實(shí)際意義。

鳶尾素(Irisin)是近期發(fā)現(xiàn)的一種可以發(fā)揮抗炎、抗凋亡和抗氧化等作用的內(nèi)源性肽類(lèi)激素，主要受運(yùn)動(dòng)調(diào)控，由骨骼肌、心肌等肌細(xì)胞分泌。其前體物質(zhì)為含Ⅲ型纖連蛋白結(jié)構(gòu)域蛋白5(fibronectin type Ⅲ domain-containing protein 5，F(xiàn)NDC5)，F(xiàn)NDC5經(jīng)剪切修飾后可形成Irisin分泌入血，發(fā)揮心血管保護(hù)作用[6]。研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)NDC5/Irisin可通過(guò)增強(qiáng)大鼠內(nèi)源性抗氧化系統(tǒng)減少阿霉素誘導(dǎo)的心肌細(xì)胞氧化應(yīng)激損傷[7]。在糖尿病心肌病小鼠模型中，F(xiàn)NDC5/Irisin可通過(guò)抑制心肌細(xì)胞凋亡、心肌纖維化和心臟肥大發(fā)揮心臟保護(hù)作用，并抑制糖尿病血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷，增強(qiáng)血管舒張功能[8]。上述研究提示，Irisin可能通過(guò)抑制氧化應(yīng)激，減輕細(xì)胞凋亡，發(fā)揮心肌保護(hù)作用。本研究擬采用H9C2細(xì)胞建立模擬失重模型，深入研究Irisin是否可通過(guò)影響氧化應(yīng)激和細(xì)胞凋亡緩解模擬失重導(dǎo)致的心肌細(xì)胞損傷，為臨床預(yù)防太空失重環(huán)境引起的航天員心肌損傷提供理論依據(jù)和潛在的治療策略。

1 材料與方法

1.1 材料

H9C2大鼠心肌細(xì)胞(中科院上海細(xì)胞庫(kù))；DMEM培養(yǎng)基(高糖)、胎牛血清、青-鏈霉素雙抗、胰蛋白酶(美國(guó)Gibco公司)；Irisin、BCA蛋白定量試劑盒(美國(guó)Sigma公司)；anti-GAPDH、anti-BAX、anti-Bcl-2、anti-cleaved caspase-3、anti-caspase-3、anti-SOD1和anti-SOD2抗體(美國(guó)Cell Signaling Technology公司)；anti-FNDC5抗體(美國(guó)Sino Biological公司)；辣根過(guò)氧化物酶標(biāo)記的山羊抗兔、山羊抗鼠二抗(北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司)；RNAiso Plus細(xì)胞裂解液、SYBR?Premix Ex TaqTM、Prime Script?RT Reagent Kit(日本TaKaRa公司)；M-PER哺乳動(dòng)物蛋白抽提試劑(美國(guó)Thermo Fisher Scientific公司)；PVDF膜(美國(guó)Invitrogen公司)；大鼠Irisin酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定試劑盒(美國(guó)Elabscience公司)；丙二醛(malondialdehyde，MDA)檢測(cè)試劑盒、還原型谷胱甘肽(glutathione，GSH)和氧化型谷胱甘肽檢測(cè)試劑盒、ROS檢測(cè)試劑盒、總SOD活性檢測(cè)試劑盒(上海碧云天生物技術(shù)公司)；實(shí)時(shí)定量PCR儀、酶標(biāo)儀、Western blotting電泳、半干轉(zhuǎn)儀(美國(guó)Bio-Rad公司)；凝膠成像儀(上海天能科技有限公司)；無(wú)菌CO2細(xì)胞培養(yǎng)箱(美國(guó)Thermo Fisher Scientific公司)；2D回轉(zhuǎn)器(中國(guó)航天員科研訓(xùn)練中心)。

1.2 方法

1.2.1 細(xì)胞培養(yǎng) 使用含有100 mL/L胎牛血清、10 g/L雙抗的高糖DMEM完全培養(yǎng)基，在50 mL/L CO2、37 ℃、95%濕度的培養(yǎng)箱中常規(guī)培養(yǎng)H9C2細(xì)胞，所有實(shí)驗(yàn)均用第4～8代細(xì)胞。

1.2.2 模擬失重細(xì)胞模型建立 使用2D-Clinost回轉(zhuǎn)器模擬細(xì)胞失重環(huán)境，接種2×105/瓶的H9C2細(xì)胞于25 cm2回轉(zhuǎn)艙專(zhuān)用培養(yǎng)瓶中常規(guī)培養(yǎng)。細(xì)胞貼壁后，過(guò)濾培養(yǎng)基并灌滿培養(yǎng)瓶，完全去除氣泡后蓋上塞子和蓋子。將培養(yǎng)瓶放入回轉(zhuǎn)器中，以24 r/min的速度繞水平軸回轉(zhuǎn)72 h，獲得的細(xì)胞為模擬失重組(SMG組)。對(duì)照組(CON組)置于相同環(huán)境中常規(guī)培養(yǎng)，不回轉(zhuǎn)。Irisin處理組(Irisin組)使用5 nmol/L Irisin預(yù)處理H9C2細(xì)胞2 h；模擬失重+Irisin保護(hù)組(SMG+Irisin組)H9C2細(xì)胞用5 nmol/L Irisin預(yù)處理2 h后灌液，使用2D回轉(zhuǎn)器回轉(zhuǎn)72 h。

1.2.3 qRT-PCR 使用RNAiso Plus提取H9C2細(xì)胞總RNA，Prime Script?RT Reagent Kit試劑盒用于將RNA逆轉(zhuǎn)錄為cDNA，以GAPDH作為內(nèi)參基因，使用CFX96 real-time PCR檢測(cè)系統(tǒng)和SYBR?Premix Ex TaqTM檢測(cè)mRNA表達(dá)水平，使用Ct(2-△△Ct)法計(jì)算樣本間mRNA的相對(duì)表達(dá)量。PCR引物序列見(jiàn)表1。

表1 基因引物序列

1.2.4 Western blotting檢測(cè) 使用胰蛋白酶消化、收集并裂解細(xì)胞，提取細(xì)胞總蛋白。超聲裂解蛋白3次，在12 000 r/min、4 ℃下離心10 min，吸取上清后使用BCA法進(jìn)行蛋白定量。獲得的總蛋白通過(guò)100～150 g/L SDS-PAGE分離并轉(zhuǎn)移至PVDF膜，用50 g/L脫脂牛奶于室溫封閉1.5 h，然后與特異性一抗GAPDH(1∶1 000)、FNDC5(1∶1 000)、BAX(1∶1 000)、Bcl-2(1∶1 000)、caspase-3(1∶1 000)、cleaved caspase-3(1∶1 000)、SOD1(1∶1 000)、SOD2(1∶1 000)在4 ℃孵育過(guò)夜。用TBST清洗后，二抗(1∶5 000)室溫孵育2 h，再用TBST清洗后，加入顯影液顯影留存，使用Image Lab軟件定量分析蛋白條帶。

1.2.5 ELISA檢測(cè)Irisin含量 采用雙抗體夾心ELISA法檢測(cè)細(xì)胞上清中的Irisin含量，按照試劑盒說(shuō)明書(shū)操作：收集細(xì)胞上清后于4 ℃、1 000g離心20 min，取100 μL上清加入酶標(biāo)板，覆膜后于37 ℃孵育1.5 h，甩盡孔內(nèi)液體后加入100 μL生物素化抗體，覆膜，37 ℃孵育1 h，洗滌3次后加入100 μL酶結(jié)合物，覆膜，37 ℃孵育30 min，洗滌5次后加入底物溶液90 μL，覆膜后避光，37 ℃孵箱放置15 min，取出后終止反應(yīng)，立刻使用酶聯(lián)免疫檢測(cè)儀檢測(cè)A450 nm值。

1.2.6 MDA、GSH和ROS含量檢測(cè) 分別采用硫代巴比妥酸法、二硫代二硝基苯甲酸閉塞定量法測(cè)定MDA含量、GSH含量；采用熒光探針DCFH-DA法檢測(cè)ROS水平，按照試劑盒說(shuō)明書(shū)處理細(xì)胞后，采用流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)。

1.2.7 SOD活性測(cè)定 收集并裂解細(xì)胞后，4 ℃、12 000 r/min，離心5 min，收集上清后采用黃嘌呤氧化酶法檢測(cè)總SOD活性，按照試劑盒說(shuō)明書(shū)操作后，使用酶聯(lián)免疫檢測(cè)儀檢測(cè)A450 nm值。

1.2.8 流式細(xì)胞術(shù) 細(xì)胞經(jīng)胰蛋白酶消化離心后，使用預(yù)冷的PBS洗滌，在細(xì)胞中加入Annexin V-FITC/PI染料，室溫下避光15 min，使用流式細(xì)胞儀檢測(cè)Annexin V陽(yáng)性細(xì)胞。

2 結(jié)果

2.1 模擬失重對(duì)H9C2細(xì)胞FNDC5/Irisin表達(dá)的影響

為了探究FNDC5/Irisin是否在模擬失重下差異表達(dá)，將H9C2細(xì)胞置于2D回轉(zhuǎn)器培養(yǎng)72 h后進(jìn)行qRT-PCR和Western blotting檢測(cè)，并使用ELISA試劑盒檢測(cè)細(xì)胞上清中Irisin水平。結(jié)果表明，與CON組相比，SMG組H9C2細(xì)胞的FNDC5mRNA表達(dá)顯著降低(P<0.01，圖1A)、FNDC5和Irisin的蛋白表達(dá)以及細(xì)胞上清中的Irisin含量均顯著降低(均P<0.01，圖1B～E)。

A：模擬失重72 h后H9C2細(xì)胞的FNDC5 mRNA表達(dá)；B：模擬失重72 h后H9C2細(xì)胞的FNDC5、Irisin蛋白表達(dá)；C：模擬失重72 h后H9C2細(xì)胞的FNDC5/GAPDH相對(duì)表達(dá)量；D：模擬失重72 h后H9C2細(xì)胞的Irisin/GAPDH相對(duì)表達(dá)量；E：模擬失重72 h后細(xì)胞上清中的Irisin相對(duì)含量。CON組：對(duì)照組；SMG組：模擬失重組。FNDC5：含Ⅲ型纖連蛋白結(jié)構(gòu)域蛋白5；Irisin：鳶尾素。bP<0.01 vs CON組。

2.2 Irisin對(duì)模擬失重導(dǎo)致的H9C2細(xì)胞氧化應(yīng)激水平的影響

為了探究Irisin對(duì)模擬失重誘導(dǎo)的細(xì)胞氧化應(yīng)激的影響，將H9C2細(xì)胞置于2D回轉(zhuǎn)器培養(yǎng)72 h后檢測(cè)ROS、MDA和GSH含量。ROS廣泛指代氧來(lái)源的自由基和非自由基，高水平的ROS提示氧化應(yīng)激水平的升高。MDA是脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)的終產(chǎn)物，MDA的增加提示氧化應(yīng)激水平的升高。GSH是一種低分子清除劑，可清除O2-、H2O2等，GSH的降低提示氧化應(yīng)激水平的升高，是衡量機(jī)體抗氧化能力的重要指標(biāo)。流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)結(jié)果顯示，與CON組相比，SMG組ROS水平顯著增加(P<0.01，圖2A～B)，MDA含量顯著增加(P<0.01，圖2C)，GSH含量顯著降低(P<0.01，圖2D)；與SMG組相比，Irisin預(yù)處理后，SMG+Irisin組H9C2細(xì)胞的ROS產(chǎn)量明顯降低(P<0.01，圖2A～B)，MDA含量降低(P<0.01，圖2C)，GSH含量升高(P<0.01，圖2D)，提示Irisin預(yù)處理可減輕模擬失重誘導(dǎo)的心肌細(xì)胞氧化應(yīng)激水平升高。

A：模擬失重72 h后H9C2細(xì)胞的ROS生成；B：模擬失重72 h后H9C2細(xì)胞的ROS生成數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)；C：模擬失重72 h后H9C2細(xì)胞的MDA相對(duì)含量；D：模擬失重72 h后H9C2細(xì)胞的GSH相對(duì)含量。CON組：對(duì)照組；SMG組：模擬失重組；Irisin組：Irisin處理組；SMG+Irisin組：模擬失重+Irisin保護(hù)組。ROS：活性氧；MDA：丙二醛；GSH：還原型谷胱甘肽；Irisin：鳶尾素。bP<0.01 vs CON組；dP<0.01 vs SMG組。

2.3 Irisin對(duì)模擬失重環(huán)境下H9C2細(xì)胞的抗氧化酶活性和表達(dá)的影響

為了進(jìn)一步探究Irisin對(duì)模擬失重下H9C2細(xì)胞抗氧化酶SOD的影響，使用Irisin預(yù)處理H9C2細(xì)胞后在回轉(zhuǎn)器中培養(yǎng)72 h后檢測(cè)SOD1、SOD2蛋白表達(dá)情況，使用試劑盒檢測(cè)細(xì)胞總SOD酶活性。Western blotting檢測(cè)結(jié)果顯示，SMG組較CON組蛋白SOD1、SOD2表達(dá)顯著下降(均P<0.01，圖3A～C)，總SOD酶活性明顯降低(P<0.01，圖3D)；而Irisin預(yù)處理可明顯改善SOD1、SOD2表達(dá)水平和總SOD酶活性(均P<0.01，圖3A～D)。

A：模擬失重72 h后H9C2細(xì)胞的SOD1、SOD2蛋白表達(dá)；B：模擬失重72 h后H9C2細(xì)胞的SOD1/GAPDH相對(duì)表達(dá)量；C：模擬失重72 h后H9C2細(xì)胞的SOD2/GAPDH相對(duì)表達(dá)量；D：模擬失重72 h后H9C2細(xì)胞中的總SOD酶活性。CON組：對(duì)照組；SMG組：模擬失重組；Irisin組：Irisin處理組；SMG+Irisin組：模擬失重+Irisin保護(hù)組。Irisin：鳶尾素。bP<0.01 vs CON組；dP<0.01 vs SMG組。

2.4 Irisin對(duì)模擬失重環(huán)境下H9C2細(xì)胞凋亡的影響

為了探究Irisin對(duì)模擬失重下H9C2細(xì)胞凋亡的影響，使用Irisin預(yù)處理H9C2細(xì)胞后在回轉(zhuǎn)器中培養(yǎng)72 h。流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)結(jié)果顯示，與CON組相比，僅加入Irisin后總細(xì)胞數(shù)量及凋亡細(xì)胞數(shù)量均無(wú)顯著改變，SMG組細(xì)胞凋亡率顯著增加(P<0.01，圖4A～B)；Western blotting檢測(cè)顯示，相較CON組，SMG組蛋白cleaved caspase-3(P<0.01，圖4C～D)、BAX(P<0.05，圖4E)的表達(dá)顯著增加，同時(shí)抗凋亡蛋白Bcl-2的表達(dá)量顯著下降(P<0.01，圖4F)，與SMG組相比，SMG+Irisin組細(xì)胞凋亡率明顯降低(P<0.01，圖4A～B)，cleaved caspase-3/caspase-3值顯著降低、BAX表達(dá)降低、Bcl-2表達(dá)升高(均P<0.01，圖4C～F)。

A：模擬失重72 h后H9C2細(xì)胞凋亡情況；B：模擬失重72 h后H9C2細(xì)胞凋亡率；C：模擬失重72 h后H9C2細(xì)胞的BAX、Bcl-2、cleaved caspase-3、caspase-3表達(dá)；D：模擬失重72 h后H9C2細(xì)胞的cleaved caspase-3/caspase-3相對(duì)表達(dá)量；E：模擬失重72 h后H9C2細(xì)胞的BAX/GAPDH相對(duì)表達(dá)量；F：模擬失重72 h后H9C2細(xì)胞的Bcl-2/GAPDH相對(duì)表達(dá)量。CON組：對(duì)照組；SMG組：模擬失重組；Irisin組：Irisin處理組；SMG+Irisin組：模擬失重+Irisin保護(hù)組。Irisin：鳶尾素。aP<0.05，bP<0.01 vs CON組；dP<0.01 vs SMG組。

3 討論

隨著我國(guó)載人航天工程進(jìn)入空間站時(shí)代，航天員將長(zhǎng)期暴露于航天微重力環(huán)境，研究微重力環(huán)境對(duì)航天員的影響與防護(hù)成為亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題。航天醫(yī)學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，航天環(huán)境可導(dǎo)致航天員心臟結(jié)構(gòu)重塑和功能失調(diào)，增加航天員的心血管疾病死亡率[4，9-14]。心肌細(xì)胞是心臟收縮舒張關(guān)鍵細(xì)胞，在實(shí)現(xiàn)心臟功能中起重要作用。已有研究表明，心肌細(xì)胞異常凋亡在心肌重塑和心臟功能下降中起主導(dǎo)作用[5]。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明尾懸吊模擬失重可顯著提高大鼠心肌細(xì)胞凋亡率，并降低抑凋亡基因Bcl-2表達(dá)[15]。氧化應(yīng)激是細(xì)胞內(nèi)氧自由基及相關(guān)代謝產(chǎn)物過(guò)量聚集的一種病理狀態(tài)。研究發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)時(shí)間暴露于太空環(huán)境使機(jī)體處于高度應(yīng)激狀態(tài)，航天員體內(nèi)氧化應(yīng)激水平顯著升高[16-17]。地面模擬失重大鼠心肌組織中O2-、MDA和H2O2含量顯著升高，提示氧化應(yīng)激水平升高[18]。上述研究發(fā)現(xiàn)表明，航天飛行環(huán)境中體內(nèi)氧化應(yīng)激水平的改變和心肌細(xì)胞凋亡率的增加與航天員心血管疾病的發(fā)生密切相關(guān)。運(yùn)動(dòng)康復(fù)治療在多種地面心血管疾病治療中取得了不同程度的療效[19]。目前，對(duì)抗失重環(huán)境不良效應(yīng)的措施主要包括體育鍛煉和藥物防護(hù)，但在航天環(huán)境中需耗費(fèi)大量時(shí)間且療效欠佳。因此，尋找改善失重所致氧化應(yīng)激和心肌細(xì)胞凋亡增加的策略對(duì)于改善中長(zhǎng)期太空飛行所致的航天員心血管系統(tǒng)損傷具有重要意義。

Irisin是新近發(fā)現(xiàn)的一種由骨骼肌、心肌等肌細(xì)胞分泌的內(nèi)源性肽類(lèi)激素，主要受運(yùn)動(dòng)調(diào)控，而航天員執(zhí)行航天飛行任務(wù)時(shí)，運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度降低，全身肌肉萎縮等均可能導(dǎo)致機(jī)體Irisin生成能力不足。其前體FNDC5經(jīng)剪切修飾后可形成Irisin分泌入血，可以發(fā)揮抗炎、抗凋亡和抗氧化等作用。研究發(fā)現(xiàn)，Irisin能夠抑制心肌梗死小鼠的氧化應(yīng)激損傷，增加SOD1和SOD2的表達(dá)，并顯著降低細(xì)胞中ROS水平[20]。Irisin能夠抑制心肌組織阿霉素誘導(dǎo)產(chǎn)生的ROS，并顯著降低心肌損傷大鼠的心肌細(xì)胞凋亡，起心肌保護(hù)作用[21]。還有研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)機(jī)體產(chǎn)生Irisin時(shí)，可通過(guò)改善氧化應(yīng)激維持心肌細(xì)胞線粒體穩(wěn)態(tài)，改善心肌細(xì)胞狀態(tài)[22]。本研究旨在探討FNDC5/Irisin對(duì)模擬失重下心肌細(xì)胞氧化應(yīng)激和細(xì)胞凋亡改變的影響，以期尋找內(nèi)源性的改善航天員心血管適應(yīng)性的潛在治療策略。結(jié)果表明，模擬失重72 h后，H9C2心肌細(xì)胞氧化應(yīng)激水平明顯升高，心肌細(xì)胞凋亡率顯著增加，而Irisin預(yù)處理可明顯改善H9C2心肌細(xì)胞氧化應(yīng)激和細(xì)胞凋亡，表明Irisin可成為航天失重環(huán)境所致心臟功能下降的潛在治療措施。

研究發(fā)現(xiàn)，Irisin可通過(guò)多種通路調(diào)節(jié)心肌細(xì)胞功能，對(duì)改善心血管疾病的病理進(jìn)程發(fā)揮積極作用[23]。SONG等[24]研究發(fā)現(xiàn)，刺激AKT的磷酸化來(lái)抑制過(guò)氧化等因素造成的心肌損傷；李麗等[25]研究發(fā)現(xiàn)，Irisin通過(guò)整合素αV/β5受體-GPX4信號(hào)途徑抑制心肌缺血再灌注小鼠的心肌鐵死亡，發(fā)揮心肌保護(hù)作用；CHEN等[26]研究發(fā)現(xiàn)，Irisin通過(guò)Nrf2介導(dǎo)的ROS/TGF-β1/Smad2/3信號(hào)軸抑制心肌纖維化；YU等[27]研究發(fā)現(xiàn)，Irisin通過(guò)AMPK/mTOR信號(hào)傳導(dǎo)抑制心肌肥厚。本研究發(fā)現(xiàn)，模擬失重環(huán)境下心肌細(xì)胞氧化應(yīng)激水平和細(xì)胞凋亡同步變化，提示模擬失重下氧化應(yīng)激水平增加可能是導(dǎo)致心肌細(xì)胞凋亡的重要環(huán)節(jié)，與航天飛行中心功能下降關(guān)系密切。Irisin處理后，心肌細(xì)胞ROS生成、MDA和GSH含量變化與細(xì)胞凋亡相關(guān)蛋白及細(xì)胞凋亡率變化呈現(xiàn)一定相關(guān)性，提示模擬失重下Irisin可能通過(guò)抗氧化應(yīng)激發(fā)揮心肌保護(hù)作用。氧化應(yīng)激與心肌細(xì)胞凋亡之間是否存在某種聯(lián)系及Irisin發(fā)揮心肌保護(hù)作用的機(jī)制，將是我們下一步研究的內(nèi)容。

綜上所述，本研究發(fā)現(xiàn)Irisin預(yù)處理可減輕模擬失重所致的H9C2細(xì)胞氧化應(yīng)激升高和細(xì)胞凋亡增加，為太空飛行任務(wù)中的心功能保護(hù)提供新策略和新思路。