低氧预处理对低温缺氧-复氧心肌细胞MMP-2和Cx43表达的影响

摘要

背景 再灌注心律失常(reperfusion arrhythmia,RA)是体外循环心内直视手术中心肌缺血再灌注损伤较为常见的并发症，探索其发生机制对预防RA有重要意义。目的 研究低氧预处理H9C2细胞条件培养基对低温缺氧-复氧(hypoxia/reoxygenation,H/R)心肌细胞的保护作用，为预防和减少RA的发生提供实验支持。方法 将H9C2细胞随机分为5组，分别为阴性对照组(C组，以等体积含10%胎牛血清的DMEM培养基培养正常心肌细胞)、低氧组(H组，低氧条件培养基培养低温H/R心肌细胞)、常氧组(N组，常氧条件培养基培养低温H/R心肌细胞)、重组蛋白基质金属蛋白酶-2(matrix metalloproteinase-2,MMP-2)组(MMP-2组，200 ng/mL重组蛋白MMP-2培养基培养低温H/R心肌细胞)和MMP-2抑制剂组(ARP-100组，0.03 mol/L ARP-100培养基培养低温H/R心肌细胞)。CCK-8法检测心肌细胞活力；Hoechst33342染色及流式细胞术Annexin V/PI双染检测心肌细胞凋亡率；划痕标记染料示踪技术检测缝隙连接通讯；明胶酶谱法检测细胞培养液中MMP-2活性；Western blot检测MMP-2、缝隙连接蛋白43 (connexin 43,Cx43)和磷酸化Cx43 (p-Cx43)蛋白表达；免疫荧光检测心肌细胞膜上Cx43表达。结果 与C组相比，N组心肌细胞活力降低(P<0.01)，凋亡增加(P<0.01)，缝隙连接通讯减弱，MMP-2表达上调(P<0.01),Cx43和p-Cx43表达均下调(P<0.01)，心肌细胞膜上Cx43荧光强度减弱(P<0.05)。与N组相比，H组心肌细胞活力升高(P<0.01)，凋亡减少(P<0.01)，缝隙连接通讯增强，MMP-2活性降低(P<0.05),MMP-2表达下调(P<0.01),Cx43和p-Cx43表达均上调(P<0.01)，心肌细胞膜上Cx43荧光强度增强(P<0.05)。与MMP-2组相比，H组和ARP-100组心肌细胞Cx43及p-Cx43表达均上调(P<0.01)，心肌细胞膜上Cx43荧光强度增强(P<0.01)，缝隙连接通讯增强。结论 低氧预处理H9C2细胞条件培养基通过抑制MMP-2活性介导上调Cx43和p-Cx43表达，从而改善低温H/R心肌细胞间缝隙连接通讯，减少心肌细胞凋亡，提高心肌细胞活性。

关键词

低氧预处理 / 条件培养基 / 细胞间缝隙连接通讯 / 缝隙连接蛋白43 / 基质金属蛋白酶-2

基金资助

贵州省卫生健康委科学技术基金项目(Gzwkj2021-270;Gzwkj2022-120)