【摘要】目的" 探討tirzepatide(TZP)對血管緊張素Ⅱ(AngⅡ)誘導新生大鼠心肌細胞肥大的影響及機制研究。方法" 分離新生大鼠心肌細胞并進行體外培養(yǎng),采用AngⅡ (1 μmol/L)刺激心肌細胞24 h建立心肌細胞肥大模型,使用TZP(100 nmol/L)和AngⅡ(1 μmol/L)共同孵育新生大鼠心肌細胞24 h。實驗隨機分為4組:正常對照組、TZP組、AngⅡ組和AngⅡ+TZP組。采用鬼筆環(huán)肽染色評估單個心肌細胞肥大程度;TUNEL檢測心肌細胞凋亡情況;CCK-8法檢測心肌細胞活力;2,7-二氯二氫熒光素二乙酸酯熒光探針檢測活性氧水平;逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應檢測新生大鼠心肌細胞中心房利尿鈉肽、腦鈉肽、β-肌球蛋白重鏈、B細胞淋巴瘤-2相關(guān)X蛋白(Bax)、B細胞淋巴瘤-2(Bcl-2)、NADPH氧化酶(Nox)2、Nox4和NADPH氧化酶活化蛋白1(NOXA2)、超氧化物歧化酶 2(SOD2)、NADPH醌氧化還原酶1(NQO1)和谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)的mRNA表達水平;Western blot檢測新生大鼠心肌細胞中腦鈉肽、Bax、Bcl-2、SOD2、NQO1和GSH-Px蛋白質(zhì)的表達水平。此外,逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應和Western blot檢測各組心肌細胞中的Beclin-1和p62的mRNA和蛋白質(zhì)表達水平。結(jié)果" TZP可顯著降低AngⅡ誘導的心肌細胞肥大標志物和凋亡標志物的蛋白質(zhì)及mRNA表達水平的升高,下調(diào)促氧化因子Nox2、Nox4和NOXA2的mRNA表達水平,促進抗氧化因子SOD2、NQO1和GSH-Px的mRNA表達水平。以上作用與正常對照組比較差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。同時,Western blot和自噬小體檢測證實了TZP主要通過抑制細胞內(nèi)自噬途徑來拮抗AngⅡ誘導的心肌細胞肥大。結(jié)論" TZP可緩解AngⅡ誘導的心肌細胞肥大,并通過抑制自噬途徑改善AngⅡ誘導的心肌細胞肥大作用。
【關(guān)鍵詞】tirzepatide;血管緊張素Ⅱ;心肌細胞肥大;細胞自噬
基金項目:國家自然科學基金 (82170245)
通信作者:鄧偉,E-mail:vivideng1982@whu.edu.cn
【DOI】10.16806/j.cnki.issn.1004-3934.2024.09.017
Inhibitory Effect and Mechanism of Tirzepatide on Angiotensin Ⅱ-Induced Cardiomyocyte Hypertrophy
LI Lanlan,XIE Saiyang,DENG Wei
(Department of Cardiology,Renmin Hospital of Wuhan University,Hubei Key Laboratory of Metabolism and Related Chronic Diseases,Wuhan 430060,Hubei,China)
【Abstract】Objective" To investigate the effect and mechanism of tirzepatide (TZP) in angiotensin Ⅱ (AngⅡ)-induced neonatal rat cardiomyocyte hypertrophy.Methods" Neonatal rat cardiomyocytes were isolated and cultured in vitro,AngⅡ (1 μmol/L) was used to stimulate cardiomyocytes for 24 h to establish a cardiomyocyte hypertrophy model,and neonatal rat cardiomyocytes were co-incubated using TZP (100 nmol/L) and AngⅡ (1 μmol/L) for 24 h.The experiment will be randomly divided into four groups: control group,TZP group,AngⅡ group,and AngⅡ+TZP group.Phalloidin staining was used to assess the degree of hypertrophy of individual cardiomyocytes;TUNEL staining was used to detect cardiomyocyte apoptosis;CCK-8 was used to detect cardiomyocyte activity;DCFH-DA fluorescent probe was used to detect the level of reactive oxygen species (ROS);and reverse transcription-polymerase chain reaction was used to detect the mRNA levels of atrial natriuretic peptide,brain natriuretic peptide,and β-myosin heavy chain (β-MHC),B-cell lymphoma-2 associated X protein(Bax),B-cell lymphoma-2(Bcl-2),reduced nicotinamide adenine dinucleotide phosphate oxidase(Nox)2,Nox4,reduced nicotinamide adenine dinucleotide phosphate oxidase activator 2(NOXA2),superoxide dismutase 2(SOD2),NADPH quinone oxidoreductase 1(NQO1) and glutathione peroxidase(GSH-Px).The expression levels of brain natriuretic peptide,Bax,Bcl-2,SOD2,NQO1 and GSH-Px proteins were detected by Western blot in neonatal rat cardiomyocyte.In addition,reverse transcription-polymerase chain reaction and Western blot were performed to detect the mRNA and protein expression levels of Beclin-1 and p62 in cardiomyocytes of each group.Results" TZP can significantly reduce the increase in protein and mRNA expression levels of cardiomyocyte hypertrophy markers and apoptosis markers induced by Ang Ⅱ,down-regulate the mRNA expression levels of pro-oxidant factors Nox2, Nox4 and NOXA2,and promote the antioxidant factors SOD2,NQO1 and GSH-Px mRNA expression levels.Compared with the control group,the above effects were statistically significant(P<0.05).Meanwhile,Western blot and autophagosome assay confirmed that TZP antagonized AngⅡ-induced cardiomyocyte hypertrophy mainly by inhibiting intracellular autophagy pathway.Conclusion" TZP can alleviate AngⅡ-induced cardiomyocyte hypertrophy and improve the effect of AngⅡ-induced cardiomyocyte hypertrophy by inhibiting autophagy.
【Keywords】Tirzepatide;Angiotensin Ⅱ;Cardiomyocyte hypertrophy;Cell autophagy
慢性心力衰竭(chronic heart failure,CHF)在全球范圍內(nèi)有很高的發(fā)病率和死亡率,是各種心血管疾病發(fā)展的終末階段,且預后不良[1]。而在各種復雜的病因中,心肌細胞肥大及其導致的心肌重構(gòu)是致CHF發(fā)生發(fā)展的主要病理學基礎(chǔ)[2]。血管緊張素Ⅱ(angiotensin Ⅱ,AngⅡ)是腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)中最重要的活性激素,也是導致心肌肥厚和心肌重構(gòu)的重要原因[3]。因此抑制AngⅡ?qū)е碌男募〖毎蚀髮τ谂R床改善CHF具有重要意義。
tirzepatide(TZP)是一種結(jié)合葡萄糖依賴性促胰島素多肽和胰高血糖素樣肽-1的雙受體激動劑,目前正處于治療2型糖尿病和肥胖的動物實驗和臨床試驗中[4-5]。一項關(guān)于在TZP治療過程中對心血管系統(tǒng)風險評估的臨床研究[6]證明,TZP不會增加2型糖尿病患者發(fā)生嚴重心血管不良事件的風險。不僅如此,其在2型糖尿病相關(guān)的心力衰竭和發(fā)展到終末期的心血管疾病的臨床治療中也取得一定的進展[7]。然而,目前關(guān)于TZP是否能減輕心肌細胞肥大以延緩心力衰竭發(fā)生發(fā)展的研究還處于空白領(lǐng)域。本研究在AngⅡ誘導新生大鼠心肌細胞肥大的基礎(chǔ)上,觀察TZP對AngⅡ誘導的新生大鼠心肌細胞重構(gòu)作用的影響及其影響的作用機制,旨在為防治臨床心肌重構(gòu)及其誘導的心血管疾病作出貢獻。
1" 材料與方法
1.1" 細胞準備
準備出生1~3 d的SD大鼠乳鼠,麻醉并用75%酒精消毒后剪開胸腔,取出心臟,剔除周圍結(jié)締組織,并用預冷的平衡鹽溶液洗滌心臟。在DMEM/F12培養(yǎng)液中將心室剪碎,加入0.125%的胰蛋白酶,于37 ℃培養(yǎng)箱中分次消化,每次5 min,共消化3次。每次消化后取上清液,并加入含15%胎牛血清(fetal bovine serum,F(xiàn)BS)的DMEM/F12培養(yǎng)液中止消化。用200目細胞過濾篩子過濾細胞混合液,置于離心機中并以轉(zhuǎn)速1 000 r/min離心5 min后收集沉淀,如此重復離心3次后,用DMEM/F12培養(yǎng)液重懸細胞,接種于10 cm細胞培養(yǎng)皿中培養(yǎng)90 min,將未貼壁的細胞懸液放入新的培養(yǎng)皿,于37 ℃、5%CO2的培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)使其貼壁。實驗過程應在嚴格的無菌條件下進行。本實驗獲得武漢大學動物倫理審查委員會批準(20210902)。
1.2" 主要試劑及儀器
TZP購自MCE公司,AngⅡ購自Sigma-Aldrich公司,二甲亞砜購自MCE公司,F(xiàn)BS和DMEM/F12培養(yǎng)液購自Gibco公司,Trizol和反轉(zhuǎn)錄試劑盒購自Roche公司,TUNEL試劑盒、CCK-8試劑盒、鬼筆環(huán)肽熒光染色試劑盒、2,7-二氯二氫熒光素二乙酸酯(2,7-dichlorodihydrofluorescein diacetate,DCFH-DA)熒光探針試劑盒和細胞自噬染色檢測試劑盒購自上海碧云天公司,聚偏二氟乙烯膜購自Millipore公司,化學發(fā)光蛋白顯影液購自Borad公司,MCO-18AIC(UV)培養(yǎng)箱購自三洋公司,Synergy HT酶標儀購自Bio-Tek公司,F(xiàn)98熒光分光光度計購自上海棱光公司,甘油醛-3-磷酸脫氫酶(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase,GAPDH)抗體購自武漢塞維爾公司,B細胞淋巴瘤-2相關(guān)X蛋白(B-cell lymphoma-2 associated X protein,Bax)抗體和β微管蛋白(β-tubulin)抗體購自中國Abmart公司,Beclin-1抗體購自CST公司;腦鈉肽(brain natriuretic peptide,BNP)、p62抗體購自Protein公司;B細胞淋巴瘤-2(B-cell lymphoma-2,Bcl-2)抗體購自Abcam公司。
1.3" 實驗分組
將分離的新生大鼠心肌細胞接種于6/24孔板中,用含F(xiàn)BS(濃度為15%)的DMEM/F12培養(yǎng)液培養(yǎng)讓其貼壁生長24 h后,同步化去血清培養(yǎng)12 h。然后將細胞隨機分為4組,分別接受不同處理(每組6個復孔)。分組如下,正常對照組:15%FBS的DMEM/F12培養(yǎng)液培養(yǎng)24 h;TZP組:15%FBS的DMEM/F12培養(yǎng)液培養(yǎng),同時加入TZP(100 nmol/L)[8]處理24 h;AngⅡ組:15%FBS的DMEM/F12培養(yǎng)液培養(yǎng),同時加入AngⅡ(1 μmol/L)處理24 h;TZP+AngⅡ組:15%FBS的DMEM/F12培養(yǎng)液培養(yǎng),同時加入TZP(100 nmol/L)和AngⅡ(1 μmol/L)共同孵育24 h。TZP組與正常對照組作比較,排除TZP對實驗研究指標的干擾,證明TZP對細胞沒有毒害作用;AngⅡ組刺激細胞肥大,能很好地檢驗細胞肥大造模是否成功;TZP+AngⅡ組主要同AngⅡ組作比較,目的是研究TZP能否減輕AngⅡ?qū)毎乃幚碜饔谩?/p>
1.4" 鬼筆環(huán)肽熒光染色觀察心肌細胞表面積
將接種于24孔板中狀態(tài)良好的4組細胞用磷酸鹽緩沖液(phosphate buffer saline,PBS)洗滌2次,3.7%甲醛溶液室溫固定20 min,之后用PBS洗滌細胞3次,放搖床洗滌,每次5 min。用PBS稀釋微絲綠色熒光探針,比例為1:200,配置染色工作液。染色工作液為200 μL/孔滴加到樣本上,室溫避光孵育1 h。孵育完成后用PBS洗滌4次。隨后用熒光顯微鏡觀察。保存熒光圖片,用Image J軟件計算出細胞的平均熒光強度,將每組所得數(shù)值保存到Excel表格,后續(xù)用Graphpad進行統(tǒng)計學分析。
1.5" TUNEL染色觀察心肌細胞凋亡
將接種于6孔板中狀態(tài)良好的4組細胞經(jīng)饑餓處理加藥后,棄培養(yǎng)基,用10 μmol/L DCFH-DA探針孵育1 h。后用PBS洗3次,盡量洗凈未結(jié)合的探針,隨后用熒光顯微鏡觀察。保存圖片,根據(jù)陽性細胞的灰度值、顏色等特征,用Image J軟件將陽性細胞與背景分開,然后進行顆粒分析,從而得到TUNEL染色陽性細胞數(shù)量,并將數(shù)據(jù)保存到Excel表格中以便進行統(tǒng)計學分析。
1.6" DCFH-DA熒光探針檢測活性氧水平
將接種于6孔板中狀態(tài)良好的4組細胞經(jīng)饑餓處理加藥培養(yǎng)后,棄培養(yǎng)基,再加入1 mL(10 μmol/L)的DCFH-DA探針于37 ℃細胞培養(yǎng)箱內(nèi)孵育1 h;然后用無血清細胞培養(yǎng)液洗滌細胞3次,以充分去除未進入細胞內(nèi)的DCFH-DA;再用熒光顯微鏡觀察,用Image J軟件計算細胞熒光面積,數(shù)據(jù)用于后續(xù)統(tǒng)計學分析。
1.7" CCK-8法檢測新生大鼠心肌細胞活力
將狀態(tài)良好的新生大鼠心肌細胞接種于96孔板,每孔約100 μL(細胞濃度為2×104個/mL),每組4個復孔。經(jīng)饑餓處理加藥后吸凈培養(yǎng)液,再加入CCK-8溶液10 μL/孔,37 ℃培養(yǎng)箱中孵育避光4 h,用酶標儀檢測細胞在450 nm處的吸光度值。數(shù)據(jù)分析時,需要先將吸光度數(shù)據(jù)錄入到Excel表格中,然后進行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計分析。
1.8" 逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應法檢測相關(guān)mRNA表達水平
逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(reverse transcription-polymerase chain reaction,RT-PCR)法檢測各組心肌細胞肥大標志物心房利尿鈉肽(atrial natriuretic peptide,ANP)、BNP、β-肌球蛋白重鏈(β-myosin heavy chain,β-MHC),凋亡標志物Bax、Bcl-2;NADPH氧化酶活化蛋白1(reduced nicotinamide adenine dinucleotide phosphate oxidase activator 2,NOXA2)、NADPH氧化酶(reduced nicotinamide adenine dinucleotide phosphate oxidase,Nox)4和Nox2;抗氧化因子超氧化物歧化酶2(superoxide dismutase 2,SOD2)、NADPH醌氧化還原酶1(NADPH quinone oxidoreductase 1,NQO1)、谷胱甘肽過氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-Px)和自噬標志物Beclin-1的mRNA表達變化。吸凈細胞培養(yǎng)液,用PBS洗滌2次,每孔加入Trizol裂解液1 mL,使細胞裂解,充分裂解后將其收集到除酶離心管中,提取細胞的總RNA,并用分光光度計檢測吸光度比值(A260/A280),計算RNA濃度,將Mix1(總RNA 2.0 μg、聚合酶鏈反應水10.0 μL、反轉(zhuǎn)錄引物1.0 μL和隨機引物2.0 μL)置于RT-PCR轉(zhuǎn)錄儀中,設(shè)置程序為70 ℃ 10 min,4 ℃ 5 min,反應結(jié)束后取出EP反應管置于冰上冷卻至少5 min。待Mix1冷卻后加入Mix2(逆轉(zhuǎn)錄緩沖液4.0 μL、脫氧核糖核苷三磷酸2.0 μL、抑制劑0.5 μL和逆轉(zhuǎn)錄酶0.5 μL),整個反應體系混勻后繼續(xù)置于RT-PCR轉(zhuǎn)錄儀中,程序設(shè)置按以下順序為25 ℃ 10 min,50 ℃ 60 min,90 ℃ 5 min,4 ℃ 1 min,逆轉(zhuǎn)錄完成后加入60 μL焦碳酸二乙酯水混勻,以GAPDH為內(nèi)參,得出標準化比值,所有逆轉(zhuǎn)錄基因所需引物見表1。
1.9" Western blot檢測相關(guān)蛋白表達
吸棄細胞培養(yǎng)液,PBS洗滌3次,提取細胞蛋白,行十二烷基硫酸鈉聚丙烯酰胺凝膠電泳將不同分子量的蛋白分離,用電轉(zhuǎn)化法將蛋白轉(zhuǎn)至聚偏二氟乙烯膜上,膜用5%脫脂牛奶搖床室溫封閉1 h,三羥甲基氨基甲烷緩沖液洗滌3次,裁相應分子量大小的膜,一抗(1:1 000)4 ℃搖床孵育過夜,三羥甲基氨基甲烷緩沖液洗滌3遍,二抗(1:10 000)孵育1 h,洗滌后用化學發(fā)光顯影液處理,掃膜儀掃描各組蛋白條帶。
1.10" 單丹磺酰尸胺法染色檢測細胞自噬
將接種于6孔板中狀態(tài)良好的4組細胞經(jīng)饑餓處理加藥后吸凈培養(yǎng)液,用PBS洗滌1次。每孔加入1 mL單丹磺酰尸胺(monodansylcadaverin,MDC)染色液,在細胞培養(yǎng)箱中37 ℃避光孵育30 min。吸凈MDC染色液,使用分析緩沖液洗滌3次,再加入1 mL分析緩沖液。在熒光顯微鏡下,觀察綠色熒光。分析圖片中的熒光強度,保存數(shù)據(jù)用于4組細胞自噬情況的統(tǒng)計學分析。
1.11" 統(tǒng)計學分析
應用Graphpad 9.5分析處理數(shù)據(jù),繪制柱狀圖。計量資料以均數(shù)±標準差表示,所有數(shù)據(jù)采用單因素方差分析,兩兩比較采用獨立樣本t檢驗。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2" 結(jié)果
2.1" 細胞活力測定結(jié)果
CCK-8實驗檢測顯示與對照組相比,TZP(100 nmol/L)處理后心肌細胞活力沒有明顯變化(P>0.05),AngⅡ(1 μmol/L處理的心肌細胞活力較對照組明顯降低(P<0.05),而TZP能緩解AngⅡ誘導的心肌細胞活力降低(P<0.05)(圖1)。
2.2" TZP抑制AngⅡ誘導的心肌細胞肥大
鬼筆環(huán)肽熒光染色實驗表明,AngⅡ刺激使心肌細胞面積明顯增大,而TZP明顯改善AngⅡ誘導的心肌細胞肥大(圖2A);Western blot檢測結(jié)果顯示,TZP顯著降低 AngⅡ誘導的細胞內(nèi)BNP蛋白表達水平(P<0.05)(圖2B);同時RT-PCR提示,在AngⅡ刺激下,新生大鼠心肌細胞內(nèi)ANP、BNP、β-MHC mRNA表達顯著上調(diào),而TZP能顯著下調(diào)AngⅡ刺激下上述標志物的表達(P<0.05)(圖2C)。這些結(jié)果表明,TZP能顯著抑制AngⅡ誘導的心肌細胞肥大(圖2)。
2.3" TZP抑制AngⅡ誘導的心肌細胞凋亡
Western blot和RT-PCR實驗證明AngⅡ刺激增加了心肌細胞中凋亡標志物Bax和Bcl-2的蛋白質(zhì)和mRNA的表達,而TZP降低了AngⅡ誘導的Bax和Bcl-2表達上調(diào)的趨勢(P<0.05)(圖3A和圖3B)。同時,TUNEL染色提示,心肌細胞在AngⅡ的刺激下,細胞凋亡明顯,而TZP的使用使凋亡的陽性反應相較于AngⅡ組有明顯降低(P<0.05)(圖3C)。這些結(jié)果表明,TZP顯著抑制AngⅡ誘導的心肌細胞凋亡。
2.4" TZP抑制AngⅡ誘導的心肌細胞氧化應激
與對照組相比,AngⅡ組DCFH-DA探針檢測新生大鼠心肌細胞的熒光陽性細胞數(shù)量顯著增多,給予TZP處理后,顯著抑制AngⅡ誘導的活性氧(reactive oxygen species,ROS)表達量,降低了熒光強度(P<0.05),見圖4A。Western blot結(jié)果顯示,AngⅡ刺激后促氧化因子Nox4和NOXA2表達上調(diào),而抗氧化因子SOD2和NQO1的表達下調(diào)(P<0.05),TZP能拮抗AngⅡ刺激導致的上述改變(P<0.05),見圖4B。同樣的,RT-PCR實驗結(jié)果也顯示TZP處理能逆轉(zhuǎn)AngⅡ刺激導致的促氧化應激相關(guān)因子Nox2、Nox4和NOXA2的mRNA上調(diào)(P<0.05),以及AngⅡ刺激導致的抗氧化因子SOD2、NQO1和GSH-Px的mRNA下調(diào)(P<0.05),見圖4C和圖5A。這些結(jié)果表明,TZP能逆轉(zhuǎn)AngⅡ誘導的心肌細胞氧化應激。
2.5" TZP抑制Ang Ⅱ誘導的心肌細胞自噬
MDC法染色檢測新生大鼠心肌細胞的自噬小體,與對照組相比,AngⅡ刺激組自噬小體明顯增多,給予TZP處理后,顯著抑制AngⅡ誘導的自噬小體產(chǎn)生(P<0.05)(圖5A);Western blot結(jié)果顯示,AngⅡ刺激后自噬指標Beclin-1和p62表達明顯上調(diào),而TZP能緩解這種改變(P<0.05)(圖5B)。這些結(jié)果表明,TZP能緩解AngⅡ誘導的心肌細胞自噬激活。
3" 討論
本次研究首次發(fā)現(xiàn)TZP能通過抑制自噬途徑緩解AngⅡ誘導的新生大鼠心肌細胞肥大、凋亡和氧化應激。主要表現(xiàn)為AngⅡ刺激后新生大鼠心肌細胞的表面積增大,心肌細胞肥大標志物ANP、BNP和β-MHC表達上調(diào)。此外,對凋亡相關(guān)因子和氧化應激相關(guān)因子的檢測發(fā)現(xiàn),AngⅡ刺激后新生大鼠心肌細胞的凋亡指標Bax表達上調(diào),Bcl-2表達下調(diào),促氧化應激指標Nox4、Nox2和NOXA2表達水平升高;抗氧化應激指標SOD2、NQO1和GSH-Px表達水平下降。關(guān)于對其機制的研究顯示,自噬相關(guān)因子Beclin-1和p62的表達水平升高。本研究從病理學和分子生物學兩方面證實了TZP能抑制心肌重構(gòu),對抗凋亡和抗氧化應激具有積極意義。
早期的心肌細胞肥大是代償心臟負荷增加的主要機制之一,隨著心臟負荷的持續(xù)增加,會逐漸發(fā)展為肥厚性心肌重構(gòu)甚至心力衰竭,而循環(huán)中增多的AngⅡ是誘導心肌重構(gòu)、促進心力衰竭發(fā)生的主要原因之一[9]。AngⅡ作為腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)的主要效應分子,激活AngⅡ1型受體,在炎癥、血管收縮、成纖維細胞增殖和心肌重構(gòu)過程中起重要作用。因此,AngⅡ會促進心肌細胞肥大、凋亡、心肌纖維化等過程[10],所以阻斷心肌細胞肥大的信號通路對延緩心力衰竭的發(fā)展有重大意義[9]。
有趣的是,近年來的研究發(fā)現(xiàn)細胞自噬參與Ang Ⅱ誘導的多種病理過程。如自噬參與AngⅡ誘導的人臍靜脈內(nèi)皮細胞功能障礙[11];AngⅡ引起的自噬作用可加速新生大鼠心肌細胞的死亡,從而進一步加速動脈粥樣硬化病變[12];在腎小球疾病的研究[13]中發(fā)現(xiàn)AngⅡ誘導的高血壓會抑制小鼠腎小球自噬通量,在這期間自噬是AngⅡ誘導足細胞病的關(guān)鍵保護機制。
此外關(guān)于自噬與心肌細胞肥大、氧化應激和凋亡的關(guān)系,目前也有大量報道。有研究[14]表明自噬在維持心臟穩(wěn)態(tài)中起著復雜但不可或缺的作用。自噬作為一種保護心肌細胞免于衰老的防御機制,在改善衰老相關(guān)的心臟肥大中起關(guān)鍵作用[15]。當自噬活性受到抑制時,心臟隨著年齡的增長而發(fā)生心臟肥大和舒張功能障礙[15]。不僅如此,自噬水平在橫向主動脈縮窄手術(shù)誘導心肌細胞肥大的不同時期發(fā)生變化:其在主動脈縮窄手術(shù)后1周的肥大心臟中被抑制,而在主動脈縮窄手術(shù)后4周的衰竭心臟中被上調(diào),這可通過微管相關(guān)蛋白1輕鏈3-Ⅱ型表達水平的改變來證實[16]。自噬可改善壓力相關(guān)性的心肌細胞肥大[17]。氧化應激與線粒體功能障礙密切相關(guān),而線粒體的周轉(zhuǎn)依賴于自噬[18]。ROS誘導的線粒體損傷與自噬體和溶酶體數(shù)量的增加有關(guān)[18]。還有報道[19]表明,鳶尾素可通過自噬改善AngⅡ誘導的心肌細胞凋亡。這些研究結(jié)果說明AngⅡ誘導的心肌細胞肥大、氧化應激、凋亡和內(nèi)皮細胞損傷等相關(guān)生理過程都有細胞自噬的參與。
TZP作為一種新型胰高血糖素樣肽-1受體和葡萄糖依賴性促胰島素多肽雙重激動劑,以天然葡萄糖依賴性促胰島素多肽序列為基礎(chǔ),配制為含有39個氨基酸的合成肽[20]。臨床前試驗以及1期和2期臨床試驗[21]表明,TZP具有有效的降血糖和減肥作用,其不良反應與目前已有的胰高血糖素樣肽-1受體激動劑相似。目前對于TZP在糖尿病以外領(lǐng)域的研究很少見報道,本研究發(fā)現(xiàn)TZP能減輕AngⅡ誘導的新生大鼠心肌細胞自噬水平的增加。鑒于目前對自噬與Ang Ⅱ的研究,猜測TZP通過抑制自噬改善AngⅡ誘導的心肌細胞肥大、凋亡以及氧化應激損傷。
本研究已證明自噬參與AngⅡ誘導的心肌細胞重構(gòu)過程,并且TZP能緩解自噬從而緩解心肌重構(gòu)。但本研究并未深入探究自噬參與心肌重構(gòu)的機制通路。目前,關(guān)于自噬對于心肌重構(gòu)的研究結(jié)論仍存在許多爭議。如有研究[22]發(fā)現(xiàn)槲皮素通過調(diào)節(jié)miR-223-3p/FOXO3增加自噬來阻止異丙腎上腺素誘導的心肌纖維化。相反,另一項研究[23]表明二甲雙胍能減輕巨噬細胞自噬-ROS-NLRP3介導的炎癥反應對缺血性心肌損傷的保護作用。所以自噬的增加或減輕在不同的機制通路中有不同的意義。從心力衰竭發(fā)展的初期和晚期來看,自噬起到的作用是否具有積極意義仍不明確。而本研究只驗證了自噬對于AngⅡ誘導的心肌細胞肥大等表型的改善作用,并未深入探討其通路,接下來將繼續(xù)深入研究自噬機制的通路,致力于為臨床上壓力誘導型心臟肥大患者提供新的治療方案。
利益沖突" 所有作者均聲明不存在利益沖突
參考文獻
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收稿日期:2023-11-01