摘要
目的： 核黄素(Riboflavin)又称维生素B2，对于人体是一种至关重要的营养素，人体中的核黄素主要来源于食物，如乳制品，蛋制品，动物内脏等。核黄素的摄入不足会导致人体出现与短链酰基辅A脱氢酶（short-chainacylcoenzymeAdehydrogenase，SCAD）缺乏或黄素腺嘌呤二核苷酸（flavinadeninedinucleotide，FAD）基因异常类似的症状，补充核黄素之后能减轻这些症状；短链酰基辅酶A脱氢酶作为脂肪酸氧化的限速酶，调SCAD的表达能调控病理性心肌肥厚和纤维化的发展。FAD作为SCAD的辅酶，参与SCAD催化的脂肪酸β氧化中的电子转移，脂肪酸β氧化对于维持心肌能量代谢平衡起到关键作用，核黄素可能会影响病理性心肌肥厚与纤维化的进程，因此，本研究旨在初步探究核黄素对病理性心肌肥厚和纤维化的作用。 方法： 1.采用苯肾上腺素（phenylephrine,PE）刺激H9C2（Ratcardiomyocyte-likeH9C2）心肌细胞诱导心肌细胞肥大模型，以核黄素处理观察心肌细胞变化。检测H9C2心肌细胞SCAD酶活性，SCAD蛋白和mRNA表达水平，FAD含量，实时荧光定量PCR检测心肌肥厚标志物ANF、BNP、β-MHC水平，α-actin免疫荧光染色检测H9C2心肌细胞表面积变化情况。 2.用SD大鼠提取原代心肌成纤维细胞（cardiacfibroblasts，CFs），采用血管紧张素Ⅱ（angiotensinⅡ,AngⅡ）诱导心肌成纤维细胞增殖和胶原表达模型，核黄素干预观察新机成纤维细胞变化。分别检测SCAD、胶原蛋白和mRNA表达，检测心肌成纤维细胞增殖水平，游离脂肪酸含量、ATP含量、SCAD酶活性及FAD含量。 3.采用主动脉弓缩窄术（transverseaorticconstriction，TAC）手术诱导小鼠病理性心肌肥厚和纤维化模型，并以核黄素灌胃干预，实验结束分别测量小鼠尾动脉收缩压，超声心动图检测小鼠心功能变化，称量计算心脏体重比，心脏胫骨长比，部分心脏多聚甲醛固定切片，苏木精-伊红（hematoxylin-eosinstaining，HE）染色，麦胚凝集素（wheatgermagglutininstaining，WGA）染色，检测心肌肥厚标志物ANF、BNP、β-MHC的mRNA表达,比较各组小鼠心肌肥厚程度；检测胶原蛋白和α平滑肌激动蛋白及mRNA表达，结合天狼星红（picrosiriusred，PSR）染色和羟脯氨酸含量测定比较心肌纤维化程度；采用SCAD免疫荧光单染法检测心肌SCAD荧光强度，检测SCAD蛋白及mRNA,ELISA试剂盒检测FAD表达水平,SCAD酶活性试剂盒检测SCAD酶活性；检测心脏和血清FFA及ATP含量，比较心肌能量代谢变化。 结果： 1.与对照组相比，PE组H9C2心肌细胞表面积明显增大，FAD含量降低，SCAD蛋白表达下降，ATP含量降低，游离脂肪酸含量升高，而核黄素给药后能显著降低PE诱导的H9C2心肌细胞表面积增大，降低肥大基因mRNA表达水平，提高FAD含量，促进SCAD表达，提高SCAD酶活性，增加ATP含量，减少游离脂肪酸堆积。 2.与对照组相比，AngⅡ组心肌成纤维细胞表现出更高的增殖率，胶原蛋白及mRNA表达水平升高，FAD含量降低，SCAD蛋白表达下降，ATP含量降低，FFA含量升高，而核黄素给药后能显著降低AngⅡ诱导的成纤维细胞增殖活性，降低胶原蛋白和mRNA表达，提高FAD含量，促进SCAD表达，提高SCAD酶活性，增加ATP含量，减少游离脂肪酸堆积。 3.与假手术（sham）组相比，手术对照组（TAC+NS）小鼠心脏体重比和心脏胫骨长度比明显增加，心肌细胞表面积明显增大，心肌胶原纤维和羟脯氨酸含量明显增加，小鼠发生了明显的病理性心肌肥厚和纤维化。此外，TAC+NS组小鼠心肌中SCAD表达及其酶活性、FAD与ATP含量明显降低，心肌和血清中FFA含量明显升高。与TAC+NS组相比，手术给药组（TAC+Riboflavin）小鼠病理性心肌肥厚和纤维化程度明显减轻，心脏体重比、心脏胫骨长度比和心肌细胞表面积明显减小，心肌胶原纤维和羟脯氨酸含量明显减少。此外，TAC小鼠经过核黄素灌胃后心肌组织中SCAD表达及其酶活性、FAD与ATP含量明显升高，心肌组织和血清中游离脂肪酸含量明显降低。结论： 核黄素在体内外均能改善病理性心肌肥厚和纤维化程度，其作用机制可能与增加心肌细胞和心肌成纤维细胞FAD含量，促进SCAD表达，增加脂肪酸β氧化，改善能量代谢有关。
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