孫玉會(huì),劉旭麗
(上黨區(qū)人民醫(yī)院,山西 長(zhǎng)治 047100)
心肌病(CM)是一組由于心臟下部分腔室(即心室)的結(jié)構(gòu)改變和心肌壁功能受損所導(dǎo)致心臟功能進(jìn)行性障礙的病變。阿霉素(ADR 或DOX)是一種蒽環(huán)類抗腫瘤藥物,因其對(duì)很多腫瘤均有較好的療效,所以被廣泛應(yīng)用于臨床。然而,其具有嚴(yán)重的心臟毒性[1-3]。p38MAPK 作為MAPK 家族中的一個(gè)重要成員,主要被環(huán)境應(yīng)激及細(xì)胞因子激活,主要參與調(diào)節(jié)細(xì)胞的生長(zhǎng)、分化、分裂以及死亡[4-5]。
血管緊張素-(1-7)[Ang-(1-7)]自1983 年在大鼠腦組織中被發(fā)現(xiàn)以來(lái),從被認(rèn)為是無(wú)活性的代謝片段到目前越來(lái)越多的生理及病理效應(yīng)被發(fā)現(xiàn),特別是在心血管系統(tǒng)的作用被許多學(xué)者重視[6]。本文應(yīng)用DOX 損傷H9c2 心肌細(xì)胞,為深入闡明Ang-(1-7)的心肌保護(hù)作用提供新的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
血管緊張素-(1-7)、N-acetyl-L-cysteine(NAC)、阿霉素、Hoechst 33258、雙氯熒光素(DCFHDA)和羅丹明123(Rh123)購(gòu)自Sigma Aldrich 公司(USA),細(xì)胞計(jì)數(shù)試劑盒8(CCK-8)由Dojindo Lab(日本)提供,蛋白預(yù)覽Marker(10-170Kd)購(gòu)自Fermenta 公司,DMEM-F12 培養(yǎng)基以及特級(jí)胎牛血清(FBS)購(gòu)自Gibco BRL(USA),抗t-p38、p-p38抗體及SB302580(p38MAPK 抑制劑)購(gòu)自Cell Signaling Technology Inc(CST)。
H9c2 細(xì)胞來(lái)源于大鼠胚胎期心臟組織。在37 ℃、5%CO2的條件下,培養(yǎng)于含有10% 胎牛血清的DMEM-F12培養(yǎng)基中。
實(shí)驗(yàn)分為8 組:①正常對(duì)照組;②阿霉素?fù)p傷組;③血管緊張素-(1-7)預(yù)處理+阿霉素?fù)p傷組:10-3μmol/L Ang-(1-7)作用H9c2 心肌細(xì)胞2 h,撤去,用PBS 洗兩2 次,接著5 μmol/L DOX 作用24 h;④SB203580 預(yù)處理+阿霉素?fù)p傷組:5 μmol/L SB203580 作用H9c2 心肌細(xì)胞60 min,撤去,用PBS 洗2 次,接著5 μmol/L DOX 作用24 h;⑤NAC 預(yù)處理+阿霉素?fù)p傷組:1000 μmol/L NAC 作用H9c2 心肌細(xì)胞60 min,撤去,用PBS 洗2 次,接著5 μmol/L DOX 作用24 h;⑥血管緊張素-(1-7)處理組:10-3 μmol/L Ang-(1-7)作用H9c2 心肌細(xì)胞2 h;⑦SB203580 處理組:5 μmol/L SB203580作用H9c2 心肌細(xì)胞60 min;⑧NAC 處理組:1000 μmol/L NAC 作用H9c2 心肌細(xì)胞60 min。
大鼠H9c2 心肌細(xì)胞接種于60 mm 培養(yǎng)皿中,各實(shí)驗(yàn)組給予不同的處理因素后,用預(yù)冷的PBS 洗3 次,加入細(xì)胞裂解液60 mL,4 ℃冰箱中靜置30 min,12000 r/min 離心10 min,取上清,采用BCA 法進(jìn)行蛋白定量??偟鞍捉?jīng)SDSPAGE 分離后,轉(zhuǎn)移到PVDF 膜上。用5% 脫脂奶粉封閉90 min,隨后加入抗p-p38MAPK 抗體(1:1000)、抗t-p38MAPK 抗體(1:1000),4 ℃冰箱中過(guò)夜,用TBST 洗3 次,10 min/ 次。將PVDF 膜用發(fā)光試劑ECL 顯色,暗室曝光到X 線片上,凝膠成像系統(tǒng)掃描分析結(jié)果。
大鼠H9c2 心肌細(xì)胞接種于96 孔培養(yǎng)板中,當(dāng)細(xì)胞生長(zhǎng)到培養(yǎng)孔約80%面積時(shí),根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要進(jìn)行不同的處理;每個(gè)處理因素設(shè)5 個(gè)復(fù)孔。終止培養(yǎng)后,每孔加入10 μl CCK-8,輕搖,37 ℃孵育2.5 h,用酶標(biāo)儀(λ=450 nm)記錄各孔的吸光度(OD)。取5 孔OD 值的平均數(shù),按下列公式計(jì)算心肌細(xì)胞存活率:細(xì)胞存活率(%)=處理組OD/ 對(duì)照組OD×100%,重復(fù)3 次。
將大鼠H9c2 心肌細(xì)胞接種于24 孔培養(yǎng)板中,在細(xì)胞生長(zhǎng)到占培養(yǎng)孔面積大約80%時(shí),上述各實(shí)驗(yàn)組不同的處理因素后,棄去培養(yǎng)基,PBS 沖洗3 次,然后用4% 多聚甲醛于4 ℃環(huán)境中固定15 min,PBS 沖洗3 次,加入含5 mg/L Hoechst33258 試劑,于37 ℃溫箱孵育15 min,然后用PBS沖洗3 次。在熒光顯微鏡下(TE-2000’ Nikon’ Japan)攝片,染色質(zhì)呈均勻分布,核被染成均勻藍(lán)色的細(xì)胞被認(rèn)為是正常的心肌細(xì)胞,如細(xì)胞核呈濃縮、碎裂的明亮藍(lán)色細(xì)胞則被認(rèn)為是凋亡的心肌細(xì)胞,隨機(jī)選取視野在熒光顯微鏡下攝片。重復(fù)3 次。
細(xì)胞內(nèi)的ROS 可將無(wú)熒光的DCFH 氧化成發(fā)出綠色熒光的DCF。綠色熒光的強(qiáng)弱可以間接反映細(xì)胞內(nèi)ROS 的水平。將賴氨酸包被的蓋玻片置于12 孔培養(yǎng)板內(nèi),H9c2 心肌細(xì)胞被均勻地接種于蓋玻片上。當(dāng)細(xì)胞生長(zhǎng)到培養(yǎng)孔約80%面積時(shí),根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要給予相應(yīng)的處理。每組均包括3個(gè)復(fù)孔。處理完成后,用PBS 漂洗蓋玻片3 次,用10 μmol L-1DCFH-DA 染液于37 ℃孵育30 min。在熒光顯微鏡下隨機(jī)選取5 個(gè)不重復(fù)區(qū)攝片,用Image J 1.47i 軟件分析5 個(gè)視野綠色熒光強(qiáng)度的平均值,再對(duì)每組的各樣本進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
單獨(dú)10-3 μmol/L Ang-(1-7)處理心肌細(xì)胞2 h 對(duì)p-p38MAPK 的基礎(chǔ)表達(dá)無(wú)明顯的影響,見(jiàn)圖1。
圖1 Ang-(1-7)減弱DOX 對(duì)H9c2 心肌細(xì)胞p-p38MAPK 的上調(diào)作用
單獨(dú)的10-3μmol/L Ang-(1-7)、5 μmol/L SB203580 或者1000 μmol/L NAC 作用H9c2 細(xì)胞對(duì)心肌細(xì)胞存活率無(wú)明顯影響,見(jiàn)圖2。
圖2 Ang-(1-7)、p38MAPK 通路抑制劑和NAC 抑制DOX 引起的心肌細(xì)胞毒性
Hoechst 33258 染色的結(jié)果(圖3)顯示,單獨(dú)的10-3μmol/LAng-(1-7)、5 μmol/L SB203580 或 者1000 μmol/L NAC 作用H9c2 細(xì)胞本身不引起細(xì)胞凋亡。
圖3 Ang-(1-7)、p38MAPK 通路抑制劑和NAC 減輕高糖引起的心肌細(xì)胞凋亡
阿霉素性心肌病是由于阿霉素誘導(dǎo)的心肌細(xì)胞損傷所致,心肌毒性是阿霉素危害最大,嚴(yán)重限制了阿霉素的臨床應(yīng)用,其中阿霉素誘導(dǎo)的心肌毒性主要機(jī)制有氧化應(yīng)激和細(xì)胞凋亡,為了找到更特異和高效的防治措施,深入研究阿霉素引起心肌毒性的發(fā)病機(jī)制十分必要[7-8]。本研究結(jié)果顯示,阿霉素可以激活p38MAPK,采用ROS 清除劑NAC 后可以抑制阿霉素誘發(fā)的p38MAPK 的磷酸化;這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)提示:ROS 介導(dǎo)了阿霉素激活的p38MAPK 信號(hào)通路的激活。
綜上所述,本文證實(shí)Ang-(1-7)能保護(hù)H9c2 心肌細(xì)胞對(duì)抗DOX 引起的心肌毒性,此保護(hù)作用可能與其對(duì)抗ROS激活的p38MAPK 通路從而發(fā)揮其抗氧化作用、線粒體保護(hù)及抗凋亡作用等有關(guān)。Ang-(1-7)是具有廣泛生物學(xué)活性的內(nèi)源性血管緊張素,具有顯著的心肌保護(hù)作用,但其機(jī)制尚未明了,值得我們繼續(xù)探索。