自噬通量受损介导细胞凋亡在压力负荷诱导心力衰竭中的作用

摘要

目的 探讨自噬与细胞凋亡在压力超负荷诱导的心力衰竭（heart failure,HF）中的作用及机制。方法 动物实验采用C57/BL6J小鼠20只（8～12周龄），通过横主动脉缩窄（transverse aortic constriction,TAC）建立压力超负荷诱导HF模型，随机分为对照组和模型组（n=10）。术后4周行超声心动图检测心功能；计算心脏重量体重比（heart weight/body weight,HW/BW）及心脏重量胫骨长度比（heart weight/tibia length,HW/TL）;Masson和WGA染色评估组织病理学变化；实时荧光定量PCR检测心脏组织中ANP、BNP和β-MHC的m RNA表达；Western blot检测自噬蛋白（Beclin1、P62、LC3-Ⅱ/Ⅰ）及细胞凋亡蛋白（BCL2、BAX、c-Caspase-3）的表达。以血管紧张素（angiotensinⅡ，AngⅡ）诱导H9C2心肌细胞构建体外HF模型，并用自噬抑制剂氯喹（chloroquine,CQ）阻断自噬，随机分为对照组（PBS组）、模型组（AngⅡ组）、PBS+CQ组、AngⅡ+CQ组。采用Western blot检测Beclin1、P62、LC3-Ⅱ/Ⅰ、BAX、BCL2、c-Caspase-3的表达情况。自噬双标慢病毒m RFP-e GFP-LC3检测细胞自噬流情况。结果 与对照组相比，TAC组小鼠心脏增大，HW/BW和HW/TL值明显升高，射血分数（EF）和缩短分数（FS）降低（P <0.001）；纤维化及胶原沉积加重，心肌细胞横截面积增大（P <0.001）, ANP、BNP和β-MHC的m RNA (P <0.001)表达水平升高，提示成功构建体内压力负荷诱导的HF模型。与对照组相比，TAC组心肌组织自噬蛋白Beclin1、P62、LC3-Ⅱ/Ⅰ(P <0.01)表达上调，细胞凋亡蛋白BAX、c-Caspase-3表达上调（P <0.01）,BCL-2(P <0.001)蛋白表达降低。体外HF模型组中自噬小体明显增加，自噬溶酶体无明显变化，自噬通量受损。采用自噬流抑制CQ阻断自噬后，与AngⅡ组相比，加入CQ后自噬蛋白Beclin 1、LC3-Ⅱ/Ⅰ、P62升高（P <0.05）；自噬小体数量增多，自噬溶酶体无明显变化，自噬通量受损（P <0.001）；凋亡蛋白BAX、c-Caspase-3表达进一步上调（P <0.01），而BCL-2蛋白表达水平降低（P <0.001）。结论 在压力超负荷诱导的HF模型中，自噬通量受阻可能通过增加心肌细胞凋亡参与压力超负荷诱导的心衰进展。

关键词

心力衰竭 / 横主动脉缩窄 / 自噬 / 细胞凋亡 / 心肌重构