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rhMG53蛋白对局灶性脑缺血再灌注损伤的保护作用研究
目的 观察重组人MG53蛋白对局灶性脑缺血再灌注(I/R)损伤的保护作用.方法 采用大脑中动脉栓塞(MCAO)法建立SD大鼠脑IR模型,随机分为分假手术组、IR组、IR+rhMG53处理组(n=7),灌注24h后对各组大鼠进行神经系统Zea-Longa评分,然后处死大鼠,通过TTC染色观察脑梗死情况,HE染色观察大鼠脑组织病理改变.结果 与IR组相比,IR+rhMG53处理组SD大鼠神经功能障碍明显改善,脑梗死面积缩小,脑组织坏死程度减轻,且保护作用与处理时间相关,外源性rhMG53对脑IR的有效保护时间窗在4h.结论 外源性rhMG53对局灶性脑IR损伤具有明显的保护作用.
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运动降低MG53表达及其在缓解高脂膳食大鼠IR中的作用
目的:观察游泳运动对高脂诱导的胰岛素抵抗(IR)大鼠骨骼肌脂质沉积相关基因及MG53的影响,探讨MG53-IRS1通路在胰岛素抵抗发生中的作用,为运动防治胰岛素抵抗提供理论依据.方法:以SD大鼠为实验对象,随机分为3组:普通饮食对照组(C组)、高脂饮食IR模型组(H组)、高脂饮食90 min运动组(HE组).通过8周高脂饲料喂养建立IR大鼠动物模型,同时对HE组大鼠实施每天2次45 min无负重游泳运动干预.运用正糖钳技术结合HOMA-IR、ISI综合评价动物模型的建立;通过观察运动对高脂饮食大鼠骨骼肌甘油三酯(TG)含量,骨骼肌PPARγy的辅激活子-1(PGC-1α)、脂肪酸转位酶FAT/CD36、MG53和胰岛素受体底物-1(IRS-1) mRNA的表达量及pIRS-1ser307、IRS-1蛋白表达水平的变化,探讨运动干预IR的机制.结果:(1)IR动物模型评价:8周高脂饮食喂养后,与C组相比,H组大鼠葡萄糖输注速率(GIR)显著下降(P＜0.01),ISI水平显著下降(P＜0.01),HOMA-IR水平显著增加(P＜0.01),提示胰岛素抵抗大鼠建模成功.(2)运动对IR的影响:8周游泳干预后,与H组相比,HE组大鼠GIR显著增加(P＜0.01),血清胰岛素含量和HOMA-IR水平均显著降低(P＜0.01),ISI水平显著增加(P＜0.01);HE组大鼠骨骼肌TG含量显著下降(P＜0.05),PGC-1-α和FAT/CD36 mRNA表达量均显著降低(P＜0.01),骨骼肌MG53 mRNA和蛋白表达水平均显著下降(P＜0.05,P＜0.01),骨骼肌IRS-1 mRNA表达量水平显著增加(P＜0.01),pIRS-1ser307表达水平显著下降(P＜0.01),IRS-1蛋白表达水平显著增加(P＜0.05).结论:8周游泳运动可以通过减少骨骼肌脂质沉积,降低大鼠骨骼肌MG53表达水平,增加IRS-1的表达,从而可能通过增强胰岛素信号转导,延缓高脂饮食大鼠IR的发生.
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MG53是人类疾病的“双刃剑”
Mitsugumin 53 (MG53),又名Trim72,是一种在心肌和骨骼肌中大量表达的TRIM家族成员.MG53不仅在多种重要的生理学功能中发挥作用,也是多种疾病的关键致病因素.首先,MG53通过促进细胞膜修复从而维持心肌和骨骼肌细胞的完整性.其次,MG53通过活化PI3K-Akt-GSK3β和ERKl/2细胞生存信号通路,参与心肌缺血预适应和后适应保护作用;而且外源性给予MG53重组蛋白,能够保护包括心脏、骨骼肌、肺脏、肾脏和皮肤在内的多种器官的缺血/再灌注和机械损伤.更重要的是,MG53能够作为E3连接酶,介导胰岛素受体和胰岛素受体底物l的降解,进而引起胰岛素抵抗和代谢性疾病(例如2型糖尿病)及其心血管并发症.另外,MG53还能够抑制骨骼肌分化.总之,在把MG53作为一个人类疾病的治疗靶点的时候,需要综合考虑其多种生物功能和机制,从而大化其有益作用,并尽量避免其副作用.本综述系统地总结目前对MG53生物学功能,尤其是其作为临床疾病的治疗靶点的研究进展.
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MG53在心脏疾病过程中的研究进展
Mitsugumin 53(MG53),一种E3泛素连接酶,是多功能三结构域(tripartite motif,TRIM)蛋白家族中的成员之一,又称为TRIM72(tripartite motif protein 72),主要多表达于心脏和骨骼肌中.MG53蛋白是一种膜修复蛋白,可作为肌膜机械性修复的关键组成部分之一,主要起着维持细胞的完整性作用,从而保持细胞的正常的形态和功能.近年来,大量研究表明MG53不仅在生理过程中发挥重要作用,而且在各种心脏疾病的发生和发展过程中起着关键性作用.因此,本文对MG53在多种心脏疾病中(包括房颤,缺血性心脏病和糖尿病性心脏病)的作用做一综述,以期促进研究者对MG53作进一步、更深层次的研究.
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细颗粒物(PM2.5)对心肌梗死的影响
心血管系统疾病是严重危害人类健康的疾病之一.然而随着经济发展和医疗水平的提高 ,近年来 ,心血管系统疾病的患病率、死亡率却呈逐年增高趋势.我国的心血管疾病发病率逐年升高,患病人数已高达2. 9亿人,死亡率居所有疾病首位[1 ].心肌梗死的发生不仅与人们的生活方式、遗传等因素有关 ,环境因素也在缺血性心脏病的发病中起着重要作用.随着我国工业的高速发展 ,"雾霾"逐渐成为城市上空挥之不去的阴影 ,诱发并加重了心血管疾病 ,引起人们的广泛关注.细颗粒物(fine particu-late matter ,PM2.5 )是雾霾的重要组成成分,它是一类空气动力学直径≤2. 5 × 10-6 m的颗粒物 ,来自风土扬尘、森林火灾、燃煤燃油、工业废气、汽车尾气以及农业生产等生活的方方面面 ,其化学组成复杂 ,包括碳类、硫酸盐、硝酸盐及金属元素 ,不同地区生活、生产方式的差异使其组成成分出现不同[2-4] .PM2.5具有直径小、数量多、总表面积大的特点 ,一旦经呼吸道进入机体 ,不仅直接损伤肺组织 ,也会扩散并损伤其他脏器 ,从而诱发并加重机体潜在疾病 ,危害健康.目前 ,PM2.5已对全球环境造成严重影响,尤其在中国东南部、印度北部,PM 2. 5浓度超过1 × 10-7 g/L[5] ,我国已成为世界上受PM2.5影响严重的地区之一.深入认识P M 2. 5在诱发心血管疾病并加剧其病理过程中的作用 ,探究其发病机制 ,加强防御已成为迫在眉睫的任务.
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细颗粒物(PM2.5)对大鼠心肌梗死和心肌组织中MG53蛋白表达的影响
目的 探讨细颗粒物(fine particulate matter,PM2.5)对SD大鼠心肌梗死(myocardial infraction,MI)的影响及心肌组织中Mitsugumin 53(MG53)蛋白表达的变化.方法 将40只体质量210～250 g的雄性SD大鼠分为假手术(Sham)组、MI组、Sham+ PM2.5组、MI+ PM2.5组(n=10).通过结扎左冠状动脉前降支建立心肌梗死模型.Sham+ PM2.5组及MI+ PM2.5组经气道滴灌PM2.5混悬液(10 mg/mL,40 μL/次,3次/周,共4周),Sham组及MI组同法滴灌等量PBS缓冲液作为对照.4周后观察各组大鼠肺组织病理变化、心肌梗死面积、心功能情况、大鼠生存率及心肌组织中MG53蛋白表达的变化.结果 HE染色显示气道滴灌PM2.5的大鼠肺组织可见细颗粒物沉积,表明滴灌成功.MI+PM2.5组与MI组大鼠相比,4周后心肌梗死面积明显增大[(17.78±2.13)％ vs(11.49±2.23)％,P＜0.05],射血分数(EF％)显著降低[(37.14±5.14)％ vs (47.13±4.09)％,P＜0.05],生存率下降,心肌梗死区MG53蛋白的表达也明显降低.结论 PM2.5会加重大鼠心肌梗死的程度,其原因可能与PM2.5抑制心肌受损的膜修复因子MG53蛋白的表达有关.
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MG53在下肢远程缺血预适应保护肺缺血再灌注损伤中的作用
目的 研究MG53在下肢远程缺血预适应保护肺组织缺血再灌注损伤中的作用.方法 肺缺血再灌注损伤模型通过开胸阻断左侧肺门进行缺血1h后再灌注1h建立.下肢远程缺血预适应模型是在进行肺缺血再灌注损伤前0.5h阻断左侧股动脉血流5 min,然后再灌注5 min,重复3个循环来实现的.将60只10 ～ 12周龄SD大鼠[雌雄各半,体质量(235±15)g]采用完全随机分组方法分为3组(n=20):假手术组(sham组)、肺缺血再灌注损伤组(IR组)、下肢远程缺血预适应+肺缺血再灌注损伤组(RIP组).将24只8～12周龄MG53敲除小鼠[雌雄各半,体质量(27.5±2.5)g]采用完全随机分组方法分为2组(n=12),即肺缺血再灌注损伤组(IR组)、下肢远程缺血预适应+肺缺血再灌注损伤组(RIP组).在缺血及再灌注时间结束后,观察动脉氧分压、计算肺组织湿干比(W/D),通过Western blot检测3组之间肺组织上MG53蛋白表达量的改变,并记录其生存情况.结果 对SD大鼠,在进行肺缺血再灌注损伤后其血氧分压降低到(46.60±5.94) mmHg,而下肢远程缺血预适应能显著改善肺组织的缺血再灌注损伤,使其血氧分压恢复至(73.40 ±5.94)mmHg(P ＜0.05),同时对反映肺组织水肿程度的W/D值、生存情况都有显著的改善,通过Western blot方法检测到RIP组肺组织上MG53蛋白的表达量(2.03 50.53)较IR组(0.79±0.17)显著增加(P＜0.05).在MG53敲除小鼠上,下肢远程缺血预适应组的血氧分压(48.20±12.15) mmHg较肺缺血再灌注损伤组(45.60±10.53) mmHg并未得到改善,同时也不能改善肺组织的水肿情况.结论 MG53参与了下肢远程缺血预适应对肺组织缺血再灌注损伤的保护作用.
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MG53预处理改善离体大鼠心脏缺血再灌注心律失常
目的 利用Langendorff离体灌注模型研究MG53蛋白预处理对缺血再灌注心律失常的影响.方法 SD大鼠40只(8～10周龄,体质量200～ 240 g)Langendorff离体心脏灌注后,采取平衡20 min,缺血30 min,再灌注30 min的方法建立冠状动脉左前降支缺血再灌注心律失常模型.预处理组平衡10 min后,予含MG53蛋白的K-H液继续平衡10 min.分为5组(n =8):Sham组,缺血再灌注(I/R)组,MG53低(0.35 μg/mL)、中(0.7μg/mL)、高(1.4 μg/mL)浓度+I/R组.记录各组的心电图,观察再灌注期间心律失常的变化.结果 与I/R组比较,MG53蛋白预处理中、高浓度组能显著减少再灌注期室速(50％、37.5％ vs 75％,P＜0.05)和室颤(均为0vs 37.5％,P＜0.05)发生率;缩短室速[(3.7±5.0)、(2.2±3.6) vs (118.0±208.3)s,P＜0.05]和室颤[均为0vs (310.9 ±604.1)s,P＜0.05]持续时间;并降低再灌注心律失常评分(1.4±0.7、1.1 ±0.8 vs 3.4 ±2.4,P＜0.05,P＜0.01).结论 MG53蛋白预处理能改善离体大鼠心脏的缺血再灌注心律失常.
