转录因子Bmal1介导的线粒体膜通透性紊乱在急性缺氧介导平滑肌细胞的氧化应激反应中的作用

摘要

目的 探讨在急性缺氧条件下脑和肌肉芳香烃受体核转运样蛋白1(Bmal1)对血管平滑肌细胞内线粒体膜通透性和氧化应激的影响。方法 10 mL/L低氧模拟急性缺氧环境，将肺动脉平滑肌细胞(PASMCs)分为对照组、缺氧6 h组、缺氧12 h组、缺氧18 h组观察细胞内线粒体氧化应激反应[活性氧(ROS)、丙二醛(MDA)与谷胱甘肽(GSH)的表达水平]、线粒体膜通透性变化[线粒体膜电位(MMP)和线粒体通透性转换孔(mPTP)的开放程度]以及转录因子Bmal1的蛋白表达水平。以慢病毒转染Bmal1过表达和敲低，将PASMCs分为常氧对照组、常氧过表达组、常氧敲低组、缺氧对照组、缺氧过表达组、缺氧敲低组观察急性缺氧环境下线粒体膜通透性以及氧化应激的变化。为了研究Bmal1是否通过调控mPTP影响氧化应激水平，我们使用了mPTP抑制剂环孢素A(CsA)将PASMCs分为常氧组、常氧+CsA组、缺氧组、缺氧+CsA组、缺氧+过表达组、缺氧+过表达+CsA组观察mPTP和ROS的变化。结果 与对照组相比，急性缺氧导致PASMCs呈时间依赖性的氧化应激增强，即在缺氧6 h、缺氧12 h、缺氧18 h观察到ROS堆积与MDA含量持续升高(P<0.01);而相应的GSH含量持续下降(P<0.01)。MMP降低和mPTP的开放也呈现明显的时间依赖性(P<0.01)。与对照组相比，缺氧6 h、缺氧12 h、缺氧18 h, Bmal1蛋白水平升高(P<0.01)。在缺氧条件下用腺病毒对Bmal1进行过表达后会促进PASMCs ROS的堆积、mPTP的开放(P<0.01),而用了CsA后，减轻了Bmal1增多引发的ROS堆积(P<0.01)、mPTP的开放(P<0.01)。结论 Bmal1可感知缺氧信号，进而通过调控线粒体膜通透性介导缺氧诱导的血管平滑肌氧化应激反应。

关键词

Bmal1 / 线粒体膜通透性 / 氧化应激 / 血管平滑肌 / 急性缺氧 / 急性高原病

基金资助

国家自然科学基金(82072101)