尼古丁促进高糖高脂诱导的心肌细胞凋亡的机制研究

The mechanism underlying the facilitation of nicotine on high-glucose- and high-fat-induced cardiomyocyte apoptosis

赵静 ¹郭蕊 ¹孟芝君 ²刘彩红 ¹谢耀丽 ¹刘晶 ³曹济民 ¹王亚静¹

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作者信息

1. 山西医科大学基础医学院, 山西太原 030000
2. 山西医科大学附属人民医院检验科,山西太原 030012
3. 山西医科大学第二医院内分泌科, 山西太原 030001
折叠

摘要

目的探究尼古丁对心肌细胞凋亡的影响及与吸烟密切相关细胞色素酶P4501A1(Cyp1a1)和神经元乙酰胆碱受体β4亚基(Chrnb4)基因在尼古丁诱导心肌细胞凋亡中的作用机制.方法根据不同方法将细胞分为对照组、尼古丁组、高糖/高脂模型组、尼古丁+高糖高脂模型组、shRNA-NC组、shRNA-Cyp1a1组、AMPK抑制剂组、shRNA-Cyp1a1+AMPK抑制剂组、shRNA-Chrnb4组、shRNA-Chrnb4+AMPK抑制剂组.制备H9C2细胞高糖/高脂模型,转染Cyp1a1或Chrnb4干扰质粒,采用尼古丁或AMPK抑制剂处理.流式细胞术检测细胞凋亡、活性氧、线粒体膜电位,ELISA法检测细胞内超氧化物歧化酶活性和微量丙二醛含量,Western blotting检测细胞中Cyp1a1、Chrnb4、Caspase-2、Caspase-3、Caspase-9、p-AMPK的表达.结果尼古丁组、高糖/高脂模型组、尼古丁+高糖/高脂模型组SOD较对照组降低(P<0.05),尼古丁+高糖/高脂模型组较高糖/高脂模型组降低(P<0.05).尼古丁+高糖/高脂模型组MDA较对照组和高糖/高脂模型组升高(P<0.05).高糖/高脂模型组、尼古丁+高糖/高脂模型组ROS含量较对照组升高(P<0.05),尼古丁+高糖/高脂模型组较高糖/高脂模型组升高(P<0.05).尼古丁组、高糖/高脂模型组、尼古丁+高糖/高脂模型组线粒体膜电位较对照组降低(P<0.05),尼古丁+高糖/高脂模型组较高糖/高脂模型组降低(P<0.05).尼古丁组、高糖/高脂模型组、尼古丁+高糖/高脂模型组Cyp1a1和Chrnb4 mRNA相对表达量较对照组升高(P<0.05),尼古丁+高糖/高脂模型组较高糖/高脂模型组升高(P<0.05).尼古丁组和尼古丁+高糖/高脂模型组Caspase-2、Caspase-3、Caspase-9、Cyp1a1、Chrnb4蛋白相对表达量较对照组升高(P<0.05),p-AMPK蛋白相对表达量较对照组降低(P<0.05),高糖/高脂模型组p-AMPK蛋白相对表达量较对照组降低(P<0.05),Caspase-9、Cyp1a1、Chrnb4蛋白相对表达量较对照组升高(P<0.05),尼古丁+高糖/高脂模型组Caspase-2、Caspase-3、Caspase-9、Cyp1a1、Chrnb4蛋白相对表达量较高糖/高脂模型组升高(P<0.05),p-AMPK蛋白相对表达量较高糖/高脂模型组降低(P<0.05).shRNA-Cyp1a1组心肌细胞凋亡率较shRNA-NC组降低(P<0.05),AMPK抑制剂组和shRNA-Cyp1a1+AMPK抑制剂组较shRNA-NC组增加(P<0.05),shRNA-Cyp1a1+AMPK抑制剂组较AMPK抑制剂组降低(P<0.05).shRNA-Cyp1a1组Caspase-2、Caspase-3、Caspase-9、Cyp1a1蛋白相对表达量较shRNA-NC组降低(P<0.05),p-AMPK蛋白相对表达量较shRNA-NC组升高(P<0.05),AMPK抑制剂组Caspase-2、Caspase-3、Caspase-9、Cyp1a1蛋白相对表达量较shRNA-Cyp1a1+AMPK抑制剂组升高(P<0.05),p-AMPK蛋白相对表达量较shRNA-Cyp1a1+AMPK抑制剂组降低(P<0.05),shRNA-Cyp1a1+AMPK抑制剂组Cyp1a1蛋白相对表达量与shRNA-Cyp1a1组无差异(P>0.05).shRNA-Chrnb4组心肌细胞凋亡率较shRNA-NC组降低(P<0.05),AMPK抑制剂组和shRNA-Chrnb4+AMPK抑制剂组较shRNA-NC组增加(P<0.05),shRNA-Chrnb4+AMPK抑制剂组较AMPK抑制剂组降低(P<0.05).shRNA-Chrnb4组Caspase-2、Caspase-3、Cas-pase-9、Chrnb4蛋白相对表达量较shRNA-NC组降低(P<0.05),p-AMPK蛋白相对表达量较shRNA-NC组升高(P<0.05),AMPK抑制剂组和shRNA-Chrnb4+AMPK抑制剂组Caspase-2、Caspase-3、Caspase-9蛋白相对表达量较shRNA-NC组升高,p-AMPK蛋白相对表达量较shRNA-NC组降低(P<0.05),shRNA-Chrnb4+AMPK抑制剂组Chrnb4蛋白较shRNA-NC组降低,shRNA-Chrnb4+AMPK抑制剂组Caspase-2、Caspase-3、Caspase-9、Chrnb4蛋白相对表达量较AMPK抑制剂组降低(P<0.05),p-AMPK蛋白相对表达量较AMPK抑制剂组升高(P<0.05).shRNA-Chrnb4+AMPK抑制剂组Chrnb4蛋白相对表达量与shRNA-Chrnb4组无差异(P>0.05).结论 Cyp1a1、Chrnb4参与尼古丁诱导心肌细胞凋亡,其机制可能是通过抑制AMPK磷酸化,导致线粒体功能障碍,氧化应激增加,最终激活Caspase-2凋亡途径.

关键词

糖尿病/心肌病/尼古丁/心肌细胞凋亡/Cyp1a1/Chrnb4

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基金项目

国家自然科学基金(81670278)

国家自然科学基金青年科学基金(82000799)

山西省应用基础研究项目青年科技研究基金(201801D221397)

出版年

2023

中国现代医学杂志

中南大学,卫生部肝胆肠外科研究中心

中国现代医学杂志

CSTPCD

影响因子：0.927

ISSN：1005-8982

参考文献量1

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