肥大心肌細(xì)胞分析論文

時(shí)間:2022-06-19 06:29:00

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肥大心肌細(xì)胞分析論文

【摘要】目的:觀察壓力超負(fù)荷性肥大心肌細(xì)胞表面AT1和AT2受體mRNA表達(dá)的動(dòng)態(tài)變化.方法:構(gòu)建壓力超負(fù)荷性心肌肥大模型,于不同時(shí)間點(diǎn)急性分離心肌細(xì)胞.采用RTPCR法觀察肥大心肌細(xì)胞中AT1和AT2mRNA表達(dá)的動(dòng)態(tài)變化.結(jié)果:隨著大鼠心肌肥厚程度的逐漸加重,于術(shù)后4wk起,AT1與AT2mRNA的表達(dá)水平較之假手術(shù)組均逐漸升高,8wk時(shí)繼續(xù)升高.主動(dòng)脈縮窄12wk組AT1的表達(dá)水平與8wk組無(wú)顯著性差異,但AT2的表達(dá)水平從0.438±0.088進(jìn)一步升高至0.580±0.066,且差異有顯著性(P<0.05).各時(shí)段假手術(shù)對(duì)照組間心肌細(xì)胞中AT1與AT2的表達(dá)水平均無(wú)明顯變化.結(jié)論:在壓力超負(fù)荷性心肌肥大過(guò)程中,心肌細(xì)胞AT1與AT2mRNA的表達(dá)呈現(xiàn)動(dòng)態(tài)的變化過(guò)程.表達(dá)增多的AT2受體可能會(huì)在隨后心力衰竭的發(fā)生中發(fā)揮一定作用.

【關(guān)鍵詞】心肌細(xì)胞受體血管緊張素II1型受體血管緊張素II2型

0引言

目前已發(fā)現(xiàn)細(xì)胞表面主要存在著血管緊張素Ⅱ(AngⅡ)的兩種受體,即Ⅰ型受體(AT1)及Ⅱ型受體(AT2).已知AT1介導(dǎo)了幾乎所有AngⅡ的生物學(xué)效應(yīng)[1],而AT2的功能至今尚不完全清楚.目前認(rèn)為,AT2與胚胎發(fā)育、細(xì)胞分化、凋亡等生物過(guò)程有關(guān),且在某些方面具有與AT1相拮抗的作用.AT2可以減輕或逆轉(zhuǎn)心臟纖維化以及血管重塑[2],從而對(duì)抗AT1介導(dǎo)的促纖維化作用;AT2可以引起血管舒張[3],而這也與AT1引起的血管收縮效應(yīng)相反.成年期AT2的表達(dá)水平低下,在某些病理?xiàng)l件下,AT2及AT1的表達(dá)水平將會(huì)發(fā)生變化.由于這兩型受體可能存在拮抗作用,因而在不同疾病條件下二者表達(dá)水平的變化將會(huì)對(duì)心臟的功能和結(jié)構(gòu)起重要的調(diào)節(jié)作用.目前,有關(guān)心肌肥大過(guò)程中心肌細(xì)胞上AngⅡ受體動(dòng)態(tài)變化的報(bào)道不多.我們以壓力超負(fù)荷性肥大心肌細(xì)胞為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,觀察在細(xì)胞肥大過(guò)程中其表面AT1和AT2受體mRNA表達(dá)的動(dòng)態(tài)變化及與心肌肥大之間的相互關(guān)系,以期進(jìn)一步深入理解兩型受體在心肌肥大發(fā)生中的作用及其機(jī)制.

1材料和方法

1.1材料雄性SD大鼠36只,體質(zhì)量220~250g(西安交通大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心).AngⅡ,collagenaseⅠ,protease及BSA(Sigma公司).Trizol及Taq酶(Promega公司),dNTPs及100bpDNALadder(華美生物工程公司).引物由上海康成生物技術(shù)有限公司合成.其它試劑均為進(jìn)口或國(guó)產(chǎn)分析純.

1.2方法

1.2.1壓力超負(fù)荷性心肌肥大模型的構(gòu)建將實(shí)驗(yàn)動(dòng)物隨機(jī)分為2組各18只,腹主動(dòng)脈縮窄組于左腎動(dòng)脈上方小心分離長(zhǎng)約3mm的腹主動(dòng)脈,套以內(nèi)徑為0.8mm的銀夾造成縮窄;假手術(shù)組除不以銀夾縮窄腹主動(dòng)脈外,其余操作同腹主動(dòng)脈縮窄組.術(shù)后分別飼養(yǎng)4wk(6只)、8wk(6只)及12wk(6只).

1.2.2心肌細(xì)胞的分離及心肌肥大指數(shù)測(cè)定采用膠原酶Langendorff法對(duì)心臟進(jìn)行逆行灌流,待灌流結(jié)束首先測(cè)取左心室質(zhì)量(包括左心室游離壁和室間隔),計(jì)算左心室質(zhì)量與體質(zhì)量比值(LV/BW).而后獲取含有左心室游離壁和室間隔的肥大心肌細(xì)胞.由于心肌細(xì)胞的體積和質(zhì)量較成纖維細(xì)胞、微血管內(nèi)皮細(xì)胞等大的多,因而經(jīng)50g溫和離心1min后,在置換上清液的同時(shí)梯度恢復(fù)溶液中Ca2+的濃度.此過(guò)程重復(fù)3~4次后,基本去除所含非心肌細(xì)胞[4].提取部分心肌細(xì)胞,使用目鏡測(cè)微尺測(cè)量心肌細(xì)胞橫徑(TDM).高倍鏡下(10×40)隨機(jī)選取20個(gè)視野,計(jì)算其中桿狀心肌細(xì)胞橫徑,取其均值為該例左心室心肌細(xì)胞橫徑(LVTDM).

1.2.3RTPCR一步法提取細(xì)胞總RNA,逆轉(zhuǎn)錄成cDNA,PCR擴(kuò)增.條件為:94℃變性1min,退火1min.72℃延伸1min,共30個(gè)循環(huán),而后于72℃再延伸5min.引物序列、產(chǎn)物長(zhǎng)度如下所示.βactin:正義鏈5′CCTGTACGCCAACACAGTGC3′,反義鏈5′ATACTCCTGCTTGCTGATCC3′,211bp;AT1:正義鏈5′CAGCCGTCATCTACCGAAAC3′,反義鏈5′AGGAAAGGGAACACGAAGC3′,142bp;AT2:正義鏈5′ATCTGGCTGTGGCTGACTT3′,反義鏈5′AGCATATTTCTCAGGTGGG3′,362bp.以βactin作為內(nèi)參照,用二者凝膠成像后的灰度值與βactin相比,代表其相對(duì)表達(dá)水平.

統(tǒng)計(jì)學(xué)處理:數(shù)據(jù)以x±s表示,GraphPadPrism統(tǒng)計(jì)軟件分析,不同時(shí)間點(diǎn)的LV/BW,LVTDM,AT1和AT2mRNA的表達(dá)變化分析采用雙因素方差分析,各組間相互比較采用t檢驗(yàn),P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義.

2結(jié)果

2.1左心室質(zhì)量/體質(zhì)量及心肌細(xì)胞橫徑大鼠腹主動(dòng)脈縮窄術(shù)后4,8,12wk時(shí)LV/BW,LVTDM與其同時(shí)點(diǎn)假手術(shù)組相比均顯著增高(P<0.05).且隨時(shí)間的延長(zhǎng),腹主動(dòng)脈縮窄術(shù)后LV/BW和LVTDM呈明顯遞增關(guān)系(P<0.01,表1).表1左心室質(zhì)量/體質(zhì)量及左心室心肌細(xì)胞橫經(jīng)

2.2RTPCR與假手術(shù)組相比,隨著大鼠心肌肥厚程度的加重,AT1與AT2mRNA的表達(dá)水平于術(shù)后4wk起逐漸升高,8wk時(shí)繼續(xù)升高.12wk組AT1mRNA的表達(dá)水平(0.505±0.059)與8wk組(0.468±0.094)比較雖有升高的趨勢(shì),但無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;而AT2mRNA的表達(dá)水平從0.438±0.088進(jìn)一步升高至0.580±0.066,差異有顯著性.各時(shí)段假手術(shù)組心肌細(xì)胞中AT1與AT2mRNA的表達(dá)水平均無(wú)明顯變化(P>0.05,圖1,2).

3討論

目前的資料表明,AT2受體的作用較為復(fù)雜有時(shí)甚至是相互矛盾的.研究結(jié)果提示AT2在細(xì)胞和組織中的作用與當(dāng)時(shí)的特定環(huán)境密切相關(guān)[5].因此,分離并觀察壓力超負(fù)荷性肥大心肌細(xì)胞AT1與AT2表達(dá)的動(dòng)態(tài)變化,對(duì)于研究其在壓力超負(fù)荷性心肌肥大過(guò)程中的作用是非常必要的.

有關(guān)資料顯示:正常成年大鼠心肌細(xì)胞AT2處于較低水平,心肌肥厚時(shí)AT2表達(dá)增加,AT1表達(dá)增加或降低的幅度趨緩[6];心肌梗死后AT2與AT1(主要是AT1α)均明顯上調(diào)[7].我們的結(jié)果表明:正常情況下,成年大鼠心肌細(xì)胞上AT1與AT2mRNA均處于較低水平.隨著大鼠心肌肥厚程度的加重,AT1mRNA的表達(dá)水平于術(shù)后4wk起逐漸升高.術(shù)后8wk明顯升高,在12wk繼續(xù)保持較高水平,但8wk組與12wk組相比無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異.但AT2的表達(dá)水平從4wk起升高,8wk時(shí)繼續(xù)升高,而12wk時(shí)進(jìn)一步升高.結(jié)合此階段大鼠心肌細(xì)胞的病理改變主要以肥大為主,提示此時(shí)AngII可通過(guò)細(xì)胞膜上表達(dá)逐漸上調(diào)的AT1促進(jìn)細(xì)胞的重塑.與表達(dá)上調(diào)并逐漸達(dá)到頂峰的AT1相比,AT2的上調(diào)幅度較大并有繼續(xù)增高的趨勢(shì).但此時(shí)AT2受體將發(fā)揮何種作用,目前尚無(wú)定論.有研究表明AT2對(duì)肥大的心肌細(xì)胞具有保護(hù)作用.心肌梗死后,阻斷AT1的同時(shí)活化的AT2在AT1阻斷劑的治療過(guò)程中發(fā)揮著重要作用,這表明AT1阻斷劑的作用部分是由活化的AT2介導(dǎo)的[8];在成年肥大的大鼠心臟中,抑制AT2將使左室對(duì)AngII的促生長(zhǎng)作用更為敏感[9];而過(guò)度表達(dá)AT2將有助于保護(hù)心肌梗死重塑過(guò)程中轉(zhuǎn)基因小鼠的左室功能[10].但也有實(shí)驗(yàn)證實(shí)AT2對(duì)心功能也可有不利影響[11-12],從而引起不斷進(jìn)展的泵功能衰竭、心律失常及心臟重塑.有關(guān)AT2在壓力超負(fù)荷性肥大心肌細(xì)胞中的作用,我們的初步研究結(jié)果表明:在肥大心肌細(xì)胞中,AngII通過(guò)AT2的介導(dǎo)促進(jìn)TNFα和IL1β的生成及釋放,說(shuō)明AT2與心肌重構(gòu)過(guò)程中炎癥的發(fā)生有關(guān),而這可以進(jìn)一步引起心功能的失常和心衰的發(fā)生.

總之,我們的結(jié)果表明:壓力超負(fù)荷性心肌細(xì)胞的肥大過(guò)程伴隨著細(xì)胞表面AT1與AT2表達(dá)的動(dòng)態(tài)變化.AT2受體表達(dá)程度的增加可能與隨后的心肌改建及心力衰竭的發(fā)生有關(guān).

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