心肌特異性高表達(dá)熱休克蛋白27誘導(dǎo)小鼠心肌肥厚.pdf

1、背景和目的:熱休克蛋白27(Hsp27)是小分子熱休克蛋白(sHsps)亞家族的重要成員，其細(xì)胞保護(hù)作用在大量實(shí)驗(yàn)中已得到證實(shí)，我們前期研究也發(fā)現(xiàn)Hsp27對(duì)H<,2>O<,2>和阿霉素(Dox)引起的心肌細(xì)胞損傷具有保護(hù)作用。然而有研究表明，Hsp27與出生后心臟生長(zhǎng)發(fā)育可能存在關(guān)系，但迄今為止還沒(méi)有相關(guān)的直接證據(jù)。本研究發(fā)現(xiàn)Hsp27高水平表達(dá)時(shí)確實(shí)可以誘導(dǎo)心肌肥厚。 方法: (1)利用前期建立的心肌特異性表達(dá)Hsp27的轉(zhuǎn)

2、基因(TG)小鼠，蛋白印記檢測(cè)在不同轉(zhuǎn)基因系Hsp27的表達(dá)水平以及組織表達(dá)特異性，并且分析不同的Hsp27表達(dá)水平和心臟肥厚指標(biāo)心臟重量/體重(HW/BW)和心臟重量/脛骨長(zhǎng)度(HW/TL)的關(guān)系。(2)在出現(xiàn)HW/BW和HW/TI，增高的轉(zhuǎn)基因系，進(jìn)一步通過(guò)大體標(biāo)本、單個(gè)細(xì)胞橫截面積大小(WGA染色)以及胚胎基因ANP、BNP的再表達(dá)(逆轉(zhuǎn)錄PCR半定量分析mRNA水平)來(lái)驗(yàn)證心肌肥厚的發(fā)生；蛋白印記檢測(cè)肥厚的心肌細(xì)胞中ERKs、A

3、kt等肥厚通路信號(hào)激活的情況，即磷酸化ERKs和Ala(p-ERKs和p-Akt)的含量是否增高；一月大的小鼠用Rapanlycm持續(xù)腹腔注射(2 mg/kg/d)30天阻斷Akt/mTOR通路，驗(yàn)證Ala通路在肥厚中的作用。(3)檢測(cè)心肌肥厚對(duì)心臟結(jié)構(gòu)(HE染色)和心肌凋亡(TUNEL)的影響，以及基礎(chǔ)狀態(tài)和LPS作用(10mg/kg)6小時(shí)、24小時(shí)后小鼠左心功能(經(jīng)胸M超聲)的變化。 結(jié)果: (1)在早期建立的Hsp27轉(zhuǎn)

4、基因小鼠，均只在心臟中有Hsp27表達(dá)，其他非心肌組織完全沒(méi)有表達(dá)。根據(jù)Hsp27的表達(dá)水平可以分為高、中、低表達(dá)量三類，但是只在Hsp27高表達(dá)的小鼠系(HTG)中HW/BW和HW/TL，較野生型(WT)顯著增高。 (2)選擇屬于HTG的TG10小鼠系進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，在1月、2月、4月和8月大的小鼠，HW/BW和HW/TL要顯著高于WT，隨著鼠齡增大差異有加大的趨勢(shì)。HTG的大體心臟標(biāo)本及心臟短軸切面積均大于WT組；單個(gè)心肌細(xì)胞的橫截

5、面積，4月組HTG較WT增加了57.70％(209.02±12.86 vs．329.63±19.87，P<0.01)， 8月組則增加了37.96％(250.44±20.46 vs．345.50±21.85，P<0.05)。胚胎基因ANP在1月、2月、4月和8月組HTG分別較WT增長(zhǎng)了107.90％(1.00±0.07 vs．2.08±0.23，P<0.05)、89.72％(1.26±0.09 vs．2.39±0.23，P<0.05)、9

6、3.86％(1.13±0.10 vs．2.43±0.34，P<0.05)和115.84％(1.31±0.23 vs．2.74±0.08，P<0.05)，而B(niǎo)NP除在一月組沒(méi)有顯著差異外，2月、4月和8月組HTG較WT分別增加了63.44％(1.08±0.05 vs．1.77±0.14，P<0.05)、42.97％(1.33±0.09 vs．1.90±0.06，P<0.05)和31.66％(1.69±0.0.06 vs.2.23±0.06

7、，P<0.05)。在肥厚的心肌中，HTG的p-ERKs的含量在2月、4月和8月組分別比WT增高了287.20％(1.00±0.22 vs．3.87+0.25，P<0.001)、116.66％(1.00±0.08 vs．2.17±0.03，P<0.001)和112.39％(1.00±0.10 vs．2.12±0.27，P<0.01)；而Akt的活性在各組HTG和WT均沒(méi)有顯著差異，Rapamycin持續(xù)阻斷Akt下游通路并沒(méi)有影響心肌肥厚

8、的發(fā)生。(3)在2月組的HTG，心肌月巴厚并沒(méi)有引起心臟重構(gòu)和心肌凋亡的增加。基礎(chǔ)狀態(tài)下的左心功能較WT沒(méi)有差異，但4月組HTG卻較WT左心功能顯著下降，其中FS％ 下降了22％(30.79±1.98 vs．39.43±2.70，P<0.05)，而EF％下降了14％(63.55±2.71 vs．74.15±2.65，P<0.05)。2月組小鼠經(jīng)LPS處理后6小時(shí)后，HTG和WT的左心功能均顯著下降，F(xiàn)S％分別下降到基礎(chǔ)狀態(tài)的55

9、.50％和42.88％，EF％為63.96％和52.69％(P均<0.01)；但是在處理后24小時(shí)，WT的FS％和EF％分別恢復(fù)到基礎(chǔ)狀態(tài)的75.86％和82.24％，且較LPS后6小時(shí)心功能顯著改善(P<0.01)，但是HTG心功能卻較LPS后6小時(shí)沒(méi)有顯著改善。 結(jié)論:心肌特異性Hsp27誘導(dǎo)心肌細(xì)胞肥厚的作用是呈Hsp27高表達(dá)依賴性的，ERKs在Hsp27誘導(dǎo)的心肌肥厚信號(hào)傳導(dǎo)中可能起著重要的作用。但Hsp27的長(zhǎng)期高表