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心肌肥厚(cardiac hypertrophy)是心脏对机械负荷及神经体液因子改变的代偿反应,可见于高血压、心肌梗塞、心瓣膜病、扩张型心肌病等各种心血管病。临床研究表明,心肌肥厚不仅是心衰前的一种适应性反应,而且是缺血、心率失常、猝死等心血管疾病的独立危险因素。过氧化酶体增殖物活化型受体(peroxisome proliferator-activated receptors,PPARs)不仅与脂质代谢紊乱、糖尿病、炎症甚至肿瘤等疾病相关,还可能介入某些心血管疾病的发病过程,但仍需系统研究予以证实。本课题旨在探讨PPARγ与心肌肥厚的关系,以确认其作为负性调控因子的作用。 本研究利用原代新生大鼠的心脏培养细胞(包括心肌细胞和非心肌细胞),以血管紧张素Ⅱ(angiotensin Ⅱ,AngⅡ)诱发体外心肌肥厚模型,检测心肌细胞表面积、心钠肽(atrial natriuretic peptide,ANP)和脑钠肽(brain natriuretic peptide,BNP)的mRNA表达、蛋白合成速率以及非心肌细胞的增殖等心肌肥厚特异性指标的变化,同时比较PPARγ内、外源性激活物15脱氧前列腺素J2(15-deoxy-Δ12,14prostaglandin J2,15d-PGJ2)或吡格列酮(pioglitazone,pio)对上述特异性变化的影响,以探讨PPARγ在大鼠心肌肥厚中的作用。结果显示:肥厚模型出现后,心肌细胞表面积、ANP和BNP的mRNA表达以及蛋白合成速率增掘非心肌细胞增殖活跃,但ANP和BNP的mRNA表达没有显著变化。15d-PGJ2和吡格列酮可以逆转这些变化,同时下调非心肌细胞的ANP和BNP的mRNA表达,并呈一定的剂量依赖性。表明PPARγ途径活化后抑制了大鼠心肌肥厚过程,因此,PPARγ很可能是心肌肥厚的负性调控因子。 为了进一步证实15d-PGJ2和吡格列酮是否直接活化PPARγ,本研究建立并利用基于细胞的荧光素酶报告基因系统对此进行了验证。即首先构建含有乙酰辅酶A氧化酶(acyl-CoA oxidase,ACO)PPRE的荧光素酶报告基因质粒PPRE-p GL3,并将该质粒瞬时转染体外培养的非心肌细胞;然后通过以下两种情形进行观察:一方面,检测PPARY一SGS表达质粒共转染(非共转染组作为对照)对荧光素酶相对表达量的影响,另一方面,将15d一PGJ:或毗格列酮分别作用于共转染组和非共转染组细胞,观察荧光素酶相对表达量的变化。结果显示:PPARY-pSGS共转染组非心肌细胞的荧光素酶相对表达量较非共转染组显著上升;15d-PGJZ或毗格列酮作用后,共转染和非共转染两组的荧光素酶相对表达量均显著增加,并呈一定的剂量依赖性。此结果表明,巧杏PGJ:和毗格列酮对体外非心肌细胞的作用正是激活PPARY依赖的结果。 结论:本研究结果证实PPAR丫作为负性调控因子介入了体外大鼠心肌肥厚的发生发展过程。