2-氨基乙氧基二苯基硼酸盐对主动脉弓缩窄心肌重构中心肌肥大的影响和机制

摘要

目的 探讨2-氨基乙氧基二苯基硼酸盐(2-aminoethoxydiphenyl borate, 2-APB)对主动脉弓缩窄(transverse aortic constriction, TAC)心肌重构中心肌肥大(cardiac hypertrophy, CH)的影响和机制。方法 24只小鼠均分为假手术(Sham)组(只穿线但不结扎主动脉弓部)、TAC组(垫扎主动脉弓部)、TAC+溶剂(Veh)组(等体积二甲基亚砜)及TAC+2-APB组[腹腔注射1 mg/(kg·d) 2-APB];干预结束后2周，称取Sham组和TAC组小鼠体质量(BW),采用超声心动图检测麻醉状态下Sham组和TAC组小鼠的心功能指标[左心室射血分数(left ventricular ejection fraction, LVEF)、左室短轴缩短率(left ventricular fractional shortening, LVFS)、左室舒张末期内径(left ventricular internal diameter in diastole, LVIDd)及左室收缩末期内径(left ventricular internal diameter in systole, LVIDs)],麻醉处死Sham组和TAC组小鼠、取心脏称重计算心脏质量(heart weight, HW)与BW的比值(HW/BW),麻醉处死TAC+Veh组和TAC+2-APB组小鼠制作心肌组织切片，采用麦胚凝集素(wheat germ agglutinin, WGA)染色检测各组心肌细胞横截面积；取对数生长期的AC16细胞分为对照(Control)组(不给予任何处理)、血管紧张素Ⅱ(angiotensinⅡ, AngⅡ)组(1μmol/L AngⅡ刺激24 h)及AngⅡ+2-APB组(1μmol/L AngⅡ和10μmol/L 2-APB同时刺激24 h);采用Western blot检测Sham组和TAC组小鼠心肌组织中动力蛋白相关蛋白1(dynamin-related protein 1, Drp1)、磷酸化Drp1(phospho-Drp1, p-Drp1)、β-肌球蛋白重链(β-myosin heavy chain, β-MHC)、心房利钠肽(atrial natriuretic peptide, ANP)、视神经萎缩蛋白1(optic atrophy protein 1, Opa1)及线粒体融合蛋白2(mitofusin 2, Mfn2)蛋白的表达水平，检测TAC+Veh组、TAC+2-APB组小鼠心肌组织和上述各组AC16细胞中β-MHC、ANP蛋白的表达水平；采用免疫荧光染色检测Control组、AngⅡ组和AngⅡ+2-APB组AC16细胞中Actin和TOM20(translocase of outer mitochondrial membrane 20)蛋白的表达水平；采用JC-1染色检测Control组、AngⅡ组及AngⅡ+2-APB组AC16细胞线粒体膜电位情况；采用荧光探针检测Control组、AngⅡ组及AngⅡ+2-APB组AC16细胞的活性氧(reactive oxygen species, ROS)水平。结果 与Sham组相比，TAC组小鼠的LVEF和LVFS均下降，LVIDd、LVIDs及HW/BW均升高(P<0.05),TAC组和TAC+Veh组小鼠心肌细胞横截面积增大(P<0.05),TAC+2-APB组小鼠心肌细胞横截面积较TAC+Veh组降低(P<0.05);Western blot结果显示，与Sham组相比，TAC组小鼠心肌组织的β-MHC、ANP、p-Drp1及p-Drp1/Drp1蛋白表达水平均升高(P<0.05),Opa1和Mfn2蛋白表达均降低(P<0.05);TAC+Veh组小鼠心肌组织的β-MHC、ANP蛋白表达水平较Sham组升高(P<0.05),TAC+2-APB组小鼠心肌组织的β-MHC、ANP蛋白表达水平较TAC+Veh组降低(P<0.05);与Control组相比，AngⅡ组AC16细胞中β-MHC、ANP蛋白表达水平均升高(P<0.05),AngⅡ+2-APB组AC16细胞中β-MHC、ANP蛋白表达水平较AngⅡ组降低(P<0.05);免疫荧光染色显示，与Control组相比，AngⅡ组AC16细胞明显肥大、线粒体分裂增加，AngⅡ+2-APB组AC16细胞较AngⅡ组心肌细胞肥大减轻、线粒体分裂降低；JC-1染色显示，AngⅡ组AC16细胞的线粒体膜电位较Control组降低(P<0.05),AngⅡ+2-APB组AC16细胞的线粒体膜电位较AngⅡ组得以改善(P<0.05);与Control组相比，AngⅡ组AC16细胞的ROS水平升高，AngⅡ+2-APB组AC16细胞的ROS水平较AngⅡ组降低(P<0.05)。结论 2-APB可改善TAC心肌重构中的CH,其机制可能与调节线粒体动力学相关。

关键词

血管紧张素Ⅱ / 心力衰竭 / 主动脉弓缩窄 / 2-氨基乙氧基二苯基硼酸盐 / 心肌重构 / 心肌肥大 / 线粒体融合 / 线粒体分裂