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低氧后处理诱导钙网蛋白表达上调的心肌保护机制
钙网蛋白(calreticulin,CRT)是内质网(endoplasmic reticulum,ER)/肌浆网(sarcoplasmic reticulum,SR)中主要的Ca2+结合分子伴侣,参与调节细胞Ca2+稳态和协助蛋白质折叠,在内源性保护现象--缺血后处理(ischemic postconditioning,I-postC)过程中表达上调,但其发挥作用的分子机制尚未完全阐明.本工作在原代培养Sprague-Dawley(SD)乳鼠心肌细胞低氧/复氧(hypoxia/reoxygenation,H/R)模型上,采用反义寡核苷酸(antisense oligodeoxynucleotides,AS-ODNs)抑制CRT表达,观察低氧后处理(hypoxic postconditioning,H-postC)过程中CRT下游分子钙调神经磷酸酶(calcineurin,CaN)活性以及CaN、核转录因子κB(nuclear factor kappa B,NFκB)、凋亡相关分子Bcl-2、Bax、C/EBP同源蛋白(C/EBP homologous protein,CHOP)等蛋白表达变化,及其与细胞保护的关系.心肌细胞随机分为6组(n=4):对照组、低氧/复氧(H/R)组、低氧后处理(H-postC)组、AS-ODNs抑制CRT表达(AS)组、AS+H/R组和AS+H-postC组,采用台盼蓝排斥实验、培养基乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)活性测定及流式细胞术检测细胞损伤;经Fluo-3/AM染色,采用激光共聚焦显微镜测定细胞浆游离Ca2+浓度:采用对硝基磷酸酚(p-nitrophenyl phosphate,PNPP)底物发色法测定CaN活性;Western blot检测相关蛋白表达.结果显示:(1)H-postC可减轻H/R诱导的心肌细胞损伤,与H/R组比较,细胞存活率升高17.1%,凋亡率和LDH漏出分别降低6.67%和27.9%(P均0.05);(2)H-postC轻度上调CRT,AS-ODNs抑制CRT表达后,部分消除后处理的心肌保护作用,与H-postC组相比,AS+H-postC组细胞存活率降低8.98%、凋亡率和LDH漏出分别升高1.74%和13.6%(P均0.05),而胞浆游离Ca2+浓度、CaN活性、CaN及NFκB表达均未发生明显变化(P0.05),提示CRT参与后处理保护,但不是通过胞浆Ca2+-CaN途径发挥作用;(3)H-postC抑制促凋亡蛋白Bax、CHOP表达(与H/R组相比,分别下调54%和51%,P0.05),诱导抗凋亡蛋白Bcl-2上调(与H/R组相比,上调99%,P0.05),抑制CRT表达部分减弱H-postC诱导的上述凋亡相关蛋白变化,提示H-postC诱导CRT上调可能通过调节凋亡相关蛋白表达参与心肌保护.综上所述,H-postC可降低胞浆Ca2+超载,减轻心肌细胞H/R损伤;CRT通过调节凋亡相关蛋白表达参与H-postC心肌保护,而不是通过Ca2+-CaN途径发挥抗凋亡作用.
