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自噬在尿毒症小鼠心肌细胞损伤中的作用研究

龚建光;金娟;赵黎;林波;梁世凯;何强;李一文

摘要: 目的:探讨自噬与尿毒症小鼠心肌细胞损伤的关系及其发生的可能机制。方法2015年8—12月选取SPF级C57BL/6-PAX6雄性小鼠50只,采用随机数字表法将小鼠分成对照组(6只)、假手术组(8只)、实验组〔5/6NC组(6只)、5/6NC+生理盐水组(10只)、5/6NC+渥曼青霉素组(10只)以及5/6NC+Beclin -1组(10只)〕。对照组研究过程中不做任何干预。假手术组仅与实验组同期进行两次手术,但不切除肾脏。实验组制备5/6肾切除尿毒症小鼠模型。造模6周时,5/6NC 组不进行干预,5/6NC+生理盐水组、5/6NC +渥曼青霉素组、5/6NC+Beclin-1组分别给以0.9%氯化钠溶液1 ml腹腔内注射,隔日1次;渥曼青霉素1 mg? kg-1?次-1,腹腔内注射,1次/d;腺病毒携带的Beclin-11×109 pfu腿部肌肉注射,1次/只。造模12周时采用超声心动图检测各组小鼠心功能, ELISA法检测肌酐、尿素氮,采用免疫组化及Western blotting 法检测处死后小鼠的心肌细胞自噬相关蛋白表达情况。结果造模12周时,与对照组及假手术组比较,5/6NC组、5/6NC+生理盐水组左心室舒张末期内径(LVEDD)增厚、左心室短轴缩短率(LVFS)降低,肌酐及尿素氮上升(P<0.05);与5/6NC+生理盐水组比较,与5/6NC+渥曼青霉素组LVEDD降低, LVFS升高,肌酐、尿素氮降低(P<0.05);与对照组、5/6NC+生理盐水组比较,5/6NC+Beclin-1组LVEDD增加, LVFS降低,肌酐及尿素氮升高(P<0.05)。免疫组化染色显示5/6NC组心肌细胞Atg5、Cathepsin-D、 Rab 7表达较对照组增强;对照组与5/6NC组Atg5、 Cathepsin-D、 Rab 7阳性细胞率比较,差异均有统计学意义( P<0.05)。5/6NC+生理盐水组、5/6NC+Beclin-1组心肌组织细胞中自噬相关蛋白LC3、 Beclin -1及AKT表达均较对照组升高(P<0.05),5/6NC+渥曼青霉素组LC3、 Beclin-1及AKT表达虽较对照组升高,但低于5/6NC+生理盐水组、5/6NC+Beclin -1组(P<0.05),5/6NC+Beclin -1组LC3、 Beclin-1、 AKT表达较5/6NC+生理盐水和5/6 NC+渥曼青霉素组升高( P<0.05)。结论尿毒症小鼠心肌细胞的损伤与自噬密切相关,增强或抑制自噬可以加重或缓解尿毒症小鼠心肾功能, Beclin-1基因及磷脂酰肌醇3-激酶( PI3K)/丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶( AKT)信号蛋白在调节尿毒症心肌细胞自噬中发挥重要作用。

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