基于RhoA/ROCK1信号通路研究钩藤减轻AngⅡ诱导高血压小鼠心肌纤维化的作用机制

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目的:本课题探讨钩藤(Uncaria Rhynchophylla,UR)对血管紧张素Ⅱ(AngiotensinⅡ,AngⅡ)诱导的高血压小鼠的血压和心肌纤维化的影响,并通过体内外实验研究钩藤对RhoA/ROCK1信号通路的调控作用。方法:1.体内实验:选取16周龄C57BL/6雄性小鼠,采用尾动脉无创血压仪监测血压,根据基础血压随机分为NS组(生理盐水)(n=8),AngⅡ组(n=8),AngⅡ+钩藤(低剂量组0.78 g/kg/day;中剂量组1.56 g/kg/day;高剂量组3.12 g/kg/day;n=8),通过皮下埋泵的方式分别给予NS和AngⅡ(500 ng/kg/min),于术后第1天给予灌胃NS或者钩藤,连续给药28天。每周分别采用CODA(?)无创血压仪与电子天平测量小鼠的血压和体重;第4周采用Vevo 2100动物超声仪进行心脏超声检测后,收集小鼠的心脏组织并计算心脏重量指数;采用HE染色观察小鼠心肌组织病理形态改变;采用Masson染色观察小鼠心肌组织心肌纤维化改变;采用免疫组织化学(immunohistochemistry,IHC)染色检测小鼠心肌组织中α-SMA蛋白(α-smooth muscle actin)、I型胶原蛋白(Collagen I)、Ⅲ型胶原蛋白(CollagenⅢ)的表达;采用蛋白免疫印迹(Western blot)检测小鼠心肌组织中TGF-β1、CTGF、RhoA和ROCK1等蛋白的表达。2.体外实验提取乳鼠原代心脏成纤维细胞(cardiac fibroblasts,CFs)并采用细胞免疫荧光(immunofluorescence,IF)检测CFs中的波形蛋白(Vimentin)的表达鉴定CFs;采用CCK8实验分别筛选钩藤与AngⅡ干预CFs 24 h后的合适浓度;将CFs分组为Control组,血管紧张素Ⅱ(angiotensinⅡ,AngⅡ)组(0.1μM),AngⅡ+钩藤低剂量组(0.1μM+32μg/m L),AngⅡ+钩藤中剂量组(0.1μM+64μg/m L,AngⅡ+钩藤高剂量组(0.1μM+128μg/m L),给予相应的药物浓度干预24 h后:采用IF染色检测CFs中α-SMA的蛋白表达;采用Western blot实验检测CFs中α-SMA、Collagen I、CollagenⅢ的蛋白表达及RhoA/ROCK1信号通路蛋白的表达。结果:1.体内实验结果自埋泵后第1天开始给药至实验结束时,钩藤低中高剂量均可显著抑制AngⅡ诱导的高血压小鼠的收缩压(systolic blood pressure,SBP)的升高,同时钩藤的中高剂量均可显著抑制AngⅡ诱导的高血压小鼠的舒张压(diastolic blood pressure,DBP)和平均动脉压(mean arterial pressure,MAP)的升高(P<0.05);此外,钩藤低剂量仅在给药第3周开始可显著抑制AngⅡ诱导的高血压小鼠的平均动脉压(mean arterial pressure,MAP)的升高(P<0.05)。钩藤在整个实验干预期间,对小鼠体重未见明显影响;钩藤高剂量干预显著抑制了AngⅡ诱导的高血压小鼠的左心室射血分数(LVEF)和左心室短轴缩短率(LVFS)的下降(P<0.05)。钩藤低中高剂量干预显著改善了AngⅡ诱导的高血压小鼠的心脏病理形态改变;钩藤低中高剂量干预显著降低了AngⅡ诱导的高血压小鼠的心肌胶原过量堆积(P<0.05);钩藤低中高剂量干预显著抑制了AngⅡ诱导的高血压小鼠的心肌组织中α-SMA、Collagen I和CollagenⅢ的蛋白表达上调(P<0.05);钩藤高剂量干预显著抑制了AngⅡ诱导的高血压小鼠的心肌组织中TGF-β1、CTGF蛋白表达上调;钩藤中高剂量干预显著抑制了AngⅡ诱导的高血压小鼠的心肌组织中RhoA/ROCK1信号通路的活化。2.体外实验结果免疫荧光鉴定提取的原代细胞为CFs;通过CCK8筛选出不同浓度的钩藤(32、64、128μg/m L)干预对CFs的细胞活力无影响;通过CCK8实验分析这3种浓度的钩藤干预均可显著抑制AngⅡ刺激引起的CFs过度增殖(P<0.05);钩藤干预可显著抑制AngⅡ刺激引起的CFs中α-SMA、Collagen I和CollagenⅢ蛋白表达的上调(P<0.05);钩藤干预后可显著抑制AngⅡ诱导CFs中RhoA/ROCK1信号通路的活化(P<0.05)。结论:钩藤不仅可显著抑制AngⅡ诱导的高血压小鼠的血压升高并改善由高血压引起的心肌纤维化,还可显著抑制AngⅡ诱导的CFs的活化和增殖,降低胶原的生成和沉积,其作用机制可能与抑制RhoA/ROCK1信号通路的异常激活有关。
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