摘要
目的: 利用H9C2心肌细胞,建立缺氧复氧(hypoxia-reoxygenation,HR)损伤模型,明确线粒体未折叠蛋白反应(mitochondrial unfolded protein response,UPRmt)被激活以及UCP2在心肌细胞缺氧复氧损伤中保护效应。进一步探究UCP2通过去乙酰化酶3(Sirtuin-3,SIRT3)调控UPRmt发挥心肌线粒体保护作用机制,为UCP2发挥心肌线粒体保护性研究开拓新的思路。 方法: 1H R损伤模型摸索H9C2心肌细胞培养48小时后,细胞融合度达80%左右即可进行HR损伤处理。检测心肌细胞中UPRmt标志蛋白:热休克蛋白10(Heat shock protein10,HSP10)、热休克蛋白60(Heat shock protein60,HSP60)、线粒体ATP依赖的LON蛋白水解酶1(Lon protease1,LONP1)、线粒体酪蛋白水解酶P(Casein hydrolyzed protese P,CLPP)的蛋白表达水平探究UPRmt是否被激活,以及摸索本实验合适的HR损伤模型时间。 2心肌细胞损伤及线粒体损伤评价CCK-8(Cell Counting Kit-8)检测心肌细胞活力;用二氢乙啶(Dihydroethidium,DHE)荧光探针检测活性氧(Reactive oxygen species,ROS);用JC-1探针检测线粒体膜电位(mitochondrial membrane potential,?Ψm);用三磷酸腺苷(Adenosine triphosphate,ATP)检测试剂盒测定ATP含量,电镜下观察线粒体超微结构。 3线粒体未折叠蛋白反应标志蛋白检测利用Western blot检测HSP10、HSP60、LONP1、CLPP蛋白表达。 结果: 1HR损伤诱导了H9C2心肌细胞UPRmt的发生将细胞进行HR处理后检测发现,与常氧(Normal,N)组相比,在缺氧3h复氧0.5h时,UPRmt标志蛋白(HSP10、HSP60、LONP1、CLPP)表达水平明显增高。同时,细胞活力明显下降,ROS的产生明显增多,?Ψm明显下降(均plt;0.05)。说明心肌细胞HR处理影响了UPRmt,即HR损伤可诱导H9C2心肌细胞UPRmt的发生。 2UCP2过表达参与调节UPRmt,改善H9C2心肌细胞线粒体结构及功能UCP2过表达后再HR处理,与HR组相比,ROS产量减少,?Ψm增高,细胞ATP产量也增加,HSP10、HSP60、LONP1、CLPP蛋白表达水平明显增高(均plt;0.05)。比较于HR组,UCP2沉默+HR组,ROS含量明显增高,?Ψm丢失更加明显,ATP产量明显减少,HSP10、HSP60、LONP1、CLPP蛋白表达水平明显降低(均plt;0.05)。 3UCP2过表达通过激活SIRT3调节UPRmt,发挥H9C2心肌细胞线粒体保护作用将H9C2心肌细胞进行SIRT3过表达后再HR处理,与单纯HR处理组相比,ROS产量明显减少,?Ψm得到一定程度的恢复,ATP产量也有所增高,HSP10、HSP60、LONP1、CLPP蛋白表达水平明显增高(均plt;0.05)。而将SIRT3沉默组再HR处理,对比单纯HR处理,ROS增多,?Ψm进一步丢失,ATP的含量也减少,HSP10、HSP60、LONP1、CLPP表达也明显降低(均plt;0.05)。当SIRT3沉默后过表达UCP2再进行HR处理,比较于SIRT3沉默后再HR处理,ROS产量、?Ψm的丢失和ATP的产量,HSP10、HSP60、LONP1、CLPP蛋白表达水平并未得到明显的逆转(均pgt;0.05)。 结论: HR损伤诱导了H9C2心肌细胞UPRmt的发生;UCP2过表达参与调节UPRmt,改善H9C2心肌细胞线粒体结构及功能;UCP2过表达通过激活SIRT3调节UPRmt,发挥H9C2心肌细胞线粒体保护作用。