曹洪帥 韓軒茂
[摘要]目的研究硫酸乙酰肝素酶(HPSE)對心肌細(xì)胞缺氧/復(fù)氧損傷后細(xì)胞凋亡的影響作用。方法體外培養(yǎng)H9C2心肌細(xì)胞,復(fù)制心肌細(xì)胞缺氧/復(fù)氧模型,模擬心肌缺血/再灌注損傷(MIRI)。實(shí)驗(yàn)分為正常對照組(C組)、缺氧/復(fù)氧組(H瓜組)、HPSE抑制劑處理組(OGT2115組)等三組。形態(tài)學(xué)觀察細(xì)胞狀態(tài),MTT法檢測H9C2心肌細(xì)胞存活率。結(jié)果與對照組相比,H/R處理后心肌細(xì)胞存活率顯著降低(P<0.05);與H瓜組比較,OGT2115處理后可提高缺氧/復(fù)氧后H9C2心肌細(xì)胞存活率(P<0.05)。結(jié)論HPSE抑制劑對缺氧/復(fù)氧后H9C2心肌細(xì)胞凋亡有抑制作用,拓寬HPSE阻滯劑臨床應(yīng)用范圍,具有重要的基礎(chǔ)及臨床意義。
[關(guān)鍵詞]心肌細(xì)胞;缺氧復(fù)氧損傷;乙酰肝素酶
[中圖分類號]R542.2 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]B [文章編號]ISSN.2095-6681.2018.05.125.02
硫酸乙酰肝素酶(HPSE)是一種內(nèi)切性β-D-葡萄糖醛酸糖苷酶,是哺乳動物細(xì)胞中唯一可以切割細(xì)胞表面的硫酸乙酰肝素側(cè)鏈的酶,參加細(xì)胞外重塑。HPSE涉及多種生理過程如胚胎植入,組織修復(fù)和炎癥過程;病理致病過程主要包括腫瘤的進(jìn)展和腎臟疾病。研究表明,HPSE在多種惡性腫瘤病理發(fā)展過程中呈現(xiàn)高表達(dá)、高活性狀態(tài),有可能成為一個(gè)抗腫瘤治療的新靶點(diǎn)。HPSE作為一個(gè)新的靶向治療位點(diǎn)正在逐漸被人們所認(rèn)識。近期發(fā)現(xiàn),HPSE在大鼠缺血再灌注損傷(I/R)模型中有影響作用,但迄今為止,尚未見缺血過程中心肌細(xì)胞自身HPSE表達(dá)、調(diào)控及凋亡的研究報(bào)告。本實(shí)驗(yàn)通過培養(yǎng)H9C2心肌細(xì)胞,復(fù)制缺氧/復(fù)氧損傷模型,模擬臨床上MIRI,并用HPSE抑制劑進(jìn)行干預(yù),進(jìn)而探討HPSE對H9C2心肌細(xì)胞缺氧/復(fù)氧損傷后的影響作用。
1資料與方法
1.1實(shí)驗(yàn)藥物
OGT2115
1.2細(xì)胞
H9C2心肌細(xì)胞(武漢普諾賽生命科技有限公司)
1.3試劑
DMEM高糖培養(yǎng)基,胰酶,PBS,胎牛血清,MTT粉末,青霉素鏈霉素混合液,DMSO。
1.4儀器
C02培養(yǎng)箱,熒光倒置顯微鏡,酶標(biāo)儀。
1.5方法
1.5.1細(xì)胞培養(yǎng)
配置培養(yǎng)基:10%胎牛血清(BSA)、1%青霉素鏈霉素混合液的DMEM培養(yǎng)基。培養(yǎng)H9C2心肌細(xì)胞,置于常規(guī)培養(yǎng)箱培養(yǎng),待細(xì)胞生長80%滿時(shí),進(jìn)行細(xì)胞傳代,2~3天傳代1次,用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)。
1.5.2復(fù)制H9C2心肌細(xì)胞缺氧/復(fù)氧模型
細(xì)胞生長80%滿后,將細(xì)胞的培養(yǎng)基換成PBS,置于缺氧裝置中孵育4h(缺氧時(shí)間超過時(shí),許多調(diào)亡細(xì)胞團(tuán)漂浮于培養(yǎng)基中,易造成極大誤差,因此本實(shí)驗(yàn)細(xì)胞缺氧時(shí)間定為4h),缺氧處理后更換含10%BSA的DMEM培養(yǎng)基,置于常規(guī)培養(yǎng)箱中培養(yǎng)3 h,模型建立完成。
1.53形態(tài)學(xué)觀察
在高倍顯微鏡下觀察細(xì)胞的狀態(tài),可以通過觀察細(xì)胞狀態(tài)大致判斷細(xì)胞存活情況。
1.5.4MTT法檢測細(xì)胞凋亡
取對數(shù)生長期的H9C2心肌細(xì)胞,以5×103/孔的密度接種于96孔板中,細(xì)胞貼壁后,試驗(yàn)組分別加入不同濃度OGT2115(20、40、60、80、100μg/mL)。每組設(shè)4個(gè)復(fù)孔。試驗(yàn)組和模型組缺氧培養(yǎng)4 h后,換為10%胎牛血清的DMEM培養(yǎng)基孵育箱孵育3個(gè)小時(shí),對照組不進(jìn)行缺氧復(fù)氧操作。操作完成后,三組細(xì)胞每孔加入20μL的MTT液體(避光),放回細(xì)胞孵箱,孵育4h,終止培養(yǎng),小心吸去全部培養(yǎng)液。每孔加入DMS0150 μL,振蕩5~10 min,使結(jié)晶物充分溶解。酶聯(lián)免疫檢測儀在490 nm波長檢測每孔吸光度值。實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。
2結(jié)果
2.1形態(tài)學(xué)
正常狀態(tài)下H9C2心肌細(xì)胞呈梭形貼壁生長,細(xì)胞周邊顏色透亮有光澤。衰老死亡的細(xì)胞呈球形且不貼壁懸浮于細(xì)胞培養(yǎng)液中,通過細(xì)胞形態(tài)學(xué)對比可以看出HPSE抑制劑處理后可以明顯降低細(xì)胞凋亡率。
2.2 MTT法檢測細(xì)胞凋亡
MTT法檢測結(jié)果(表1)顯示,正常對照組心肌細(xì)胞存活率97.00±2.34%,H/R模型組為42.91±5.33%,H/R實(shí)驗(yàn)組為60.24±7.61,缺氧處理后H9C2細(xì)胞的相對增殖率明顯下降(P<0.05)。HPSE抑制劑處理后,H9C2細(xì)胞的相對增殖率升高(P<0.05)。
3討論
心肌細(xì)胞凋亡與大部分心血管疾病的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān),大量研究表明,在眾多心臟疾病中如心力衰竭、心肌梗死等都存在心肌細(xì)胞凋亡形態(tài)學(xué)的改變。心肌細(xì)胞凋亡在MIRI發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。有資料顯示,I/R是急性腎衰竭和延遲移植功能的重要原因,可通過激活腎小管細(xì)胞的上皮至間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)而誘導(dǎo)慢性腎損傷,HPSE在其中可能具有重要的作用。本實(shí)驗(yàn)證實(shí)了HPSE抑制劑在缺氧復(fù)氧誘導(dǎo)H9C2心肌細(xì)胞凋亡過程中起保護(hù)作用。我們課題組借助乙酰肝素酶及其相關(guān)因子在白血病中表達(dá)水平的研究經(jīng)驗(yàn),采用多種研究方法,研究患者全身及血小板HPSE與心肌缺血再灌注的相關(guān)性;重點(diǎn)研究HPSE對心肌細(xì)胞的纖維化和凋亡的影響,探討HPSE在心肌缺血再灌注損傷發(fā)病中的作用,及可能的分子機(jī)制,為今后心衰的監(jiān)測、治療及預(yù)后評估開辟新方向,拓寬在其他領(lǐng)域中,HPSE阻滯劑臨床應(yīng)用范圍,具有重要的基礎(chǔ)及臨床意義。
本文編輯:李豆