甲基丙二酸对心肌缺血/再灌注损伤的影响及机制研究

摘要

目的 明确甲基丙二酸(MMA)对心肌缺血/再灌注(MI/R)损伤的影响，并探索其下游分子机制。方法 通过皮下植入微量渗透泵向C57BL/6J小鼠持续泵注溶媒(Vehicle)或MMA后，小鼠随机接受冠状动脉左前降支结扎所建立的MI/R手术或假手术。术后3 h取左心室组织并利用RNA测序(RNA-Seq)分析左心室的基因表达变化。术后24 h利用M型超声心动图评估左心室收缩功能，利用TUNEL染色评估心肌细胞凋亡比例。术后14 d利用Masson三色法染色评估左心室的间质纤维化程度。分离C57BL/6J乳鼠原代心肌细胞并给予具有细胞膜通透性的甲基丙二酸二乙酯(D-MMA)或Vehicle孵育12 h,利用细胞活力检测试剂盒检测心肌细胞活力，利用透射电镜检测心肌细胞线粒体超微结构变化，利用Seahorse能量代谢分析仪检测心肌细胞线粒体功能变化。结果 MI/R+MMA组与MI/R+Vehicle组相比，MMA显著加重MI/R导致的左心室收缩功能障碍(P<0.01),增加心肌细胞凋亡比例(P<0.01),并加重术后14 d心肌间质纤维化程度(P<0.01)。RNA-Seq结果提示，MMA显著抑制心肌细胞一系列线粒体相关通路的基因表达。与在体实验结果一致，D-MMA孵育直接导致乳鼠原代心肌细胞活力降低(P<0.05,P<0.01),并破坏线粒体超微结构。Seahorse能量代谢分析检测显示D-MMA孵育显著抑制乳鼠原代心肌细胞线粒体呼吸功能(P<0.01)。结论 MMA导致心肌细胞线粒体功能障碍并加重MI/R损伤。

关键词

甲基丙二酸 / 缺血/再灌注损伤 / 线粒体 / 小鼠