酸枣仁黄酮碳苷通过抑制GSK3β减轻大鼠心肌缺血再灌注损伤及机制研究

发布时间：2020-07-01 21:00

【摘要】：研究背景急性心肌梗死(AMI)是导致死亡的主要原因之一,现已成为多个国家的主要公共卫生问题。心肌缺血再灌注损伤的机制复杂,主流观点认为自由基产生、氧化应激、线粒体损伤与能量耗竭是心肌细胞受损的主要原因。抑制糖原合酶激酶-3β(GSK3β)的磷酸化对心肌缺血再灌注损伤有着非常关键的作用,可以通过诱导细胞自噬并激活多个细胞存活信号通路发挥心肌保护的作用。从酸枣仁中可分离出两种黄酮碳苷,包括斯皮诺素(SP)和6'''-阿魏酰斯皮诺素(FS),它们是天然的抗氧化剂,但其是否参与心肌缺血再灌注损伤的保护作用目前尚不清楚。研究方法结扎冠状动脉左前降支(LAD)诱导心肌缺血,30分钟后恢复血流,再灌注1小时。将雄性Wistar大鼠随机分为四组:假手术组、模型溶媒对照组、SP和FS给药组。给药组中,大鼠在LAD结扎前30分钟将SP或FS(5mg/kg)腹腔注射。再灌注后收集各组血清,ELISA法检测心肌肌钙蛋白1(cTnI)含量,比色法检测乳酸脱氢酶(LDH)活性。留取心脏组织制作石蜡切片、提取蛋白和RNA。苏木精-伊红(HE)染色检测心肌组织损伤,TUNEL法测定各组心肌细胞凋亡率。Western blot和荧光定量PCR分别检测各心肌样本蛋白和mRNA表达以探索潜在的分子机制。实验结果大鼠造模后,心电图可见明显的ST段弓背抬高、T波高耸,提示造模成功。SP和FS可显著减少cTnI和LDH的释放,并减少缺血再灌注引起的细胞凋亡。HE染色结果显示,模型大鼠部分心肌细胞表现出水肿和坏死,伴有局部出血和中性粒细胞浸润,给药后能显著减轻这些病理特征。此外,黄酮碳苷还增加LC3B-Ⅱ表达、降低p62,表明其促进了自噬流。分子机制研究发现,SP和FS均可导致GSK3β Tyr216的磷酸化水平降低,以及过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子(PGC)-1α的升高,同时伴随着下游的红系衍生的核因子相关因子-2(Nrf2)和血红素加氧酶1(HO-1)的表达上调。对比SP,FS给药能更显著地降低pGSK3β并增加PGC-1α、Nrf2、HO-1的表达,提示FS在细胞保护信号的调控方面优于SP。结论酸枣仁黄酮碳苷(SP和FS)能降低心肌缺血再灌注大鼠的cTnI和LDH释放,减轻心肌组织损伤和细胞凋亡,促进细胞自噬,而这些作用可能与抑制GSK3βTyr216磷酸化、激活PGC-1α/Nrf2/HO-1通路有关。该研究提示SP和FS可能通过GSK3β抑制、促进自噬和PGC-1α/Nrf2/HO-1途径保护心肌细胞,从而减轻急性心肌缺血再灌注损伤。该研究不仅可以更好地了解心脏保护机制,而且还可以更新有关酸枣仁活性成分心脏保护作用的现有知识,为临床研发救治心肌梗死病人的新药提供前期基础研究。
【学位授予单位】：南方医科大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R285.5

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