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目的:蛋白质二硫键异构酶(protein disulfide isomerase,PDI)是硫氧还原蛋白超家族中功能最多的成员,是目前发现在细胞内质网中帮助蛋白质折叠活性最高的蛋白质。脂联素(Adiponectin,APN)具有抗心肌缺血/心脏保护作用,其蛋白的正确折叠与复折叠在内质网中进行。探讨H9c2心肌细胞在高糖及缺氧/复氧损伤时是否通过PDI蛋白表达量变化从而使APN及高分子量(High Molecular Weight, HMW)APN蛋白量减少,使心肌凋亡、内质网应激(endoplasmic-reticulum stress, ERS)、氧化应激损伤增加。深入了解PDI与APN在糖尿病缺血性心脏病中的作用机制,为糖尿病缺血性心脏病、心肌缺血再灌注损伤的防治提供新思路和新靶点。 方法:利用H9c2大鼠心肌细胞建立高糖及缺氧/复氧损伤模型,显微镜下观察心肌细胞受到不同损伤条件时的细胞形态变化,利用MTT及流式细胞术检测不同损伤条件下的细胞存活率与凋亡率,选择合适的造模条件。过表达PDI腺病毒及下调PDI siRNA转染心肌细胞,采用荧光显微镜选择合适的病毒感染效率及siRNA转染条件。利用酶标仪检测各组培养液中乳酸脱氢酶(Lactate dehydrogenase, LDH)活性与丙二醛(Methane Dicarboxylic Aldehyde, MDA)浓度,ELISA测定培养液中HMW-APN的浓度,Western Blot测定心肌细胞PDI、APN、活化的半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3(Cleaved Cysteine aspartic acid proteinase3, Cleaved Caspase-3)及糖调节蛋白78(Glucose regulated proteins78,Grp78)的蛋白表达。 结果:(1)成功建立H9c2大鼠心肌细胞高糖损伤模型及缺氧/复氧损伤模型。(2)过表达PDI腺病毒及下调PDI siRNA成功转染至心肌细胞,分别用Western Blot验证PDI的过表达及下调,均干预稳定。(3)在高糖组、缺氧/复氧组以及高糖合并缺氧/复氧组细胞模型中PDI的表达与正常组相比均明显减少,LDH活性、MDA浓度及Cleaved Caspase-3、Grp78蛋白表达明显升高,同时,APN及HMW-APN的蛋白表达显著减少。(4)过表达PDI病毒干预后, H9c2细胞在高糖、缺氧/复氧损伤条件下, APN及HMW-APN的蛋白表达增加,细胞凋亡和氧化应激情况得到明显改善。(5)利用特异性siRNA下调PDI的蛋白后, H9c2细胞在高糖及缺氧/复氧损伤条件下, APN及HMW-APN的蛋白表达减少,LDH活性、MDA浓度及Cleaved Caspase-3、Grp78蛋白表达明显升高,细胞凋亡及氧化应激损伤增加。 结论:心肌细胞受到高糖和(或)缺氧/复氧损伤时,过表达PDI可以减轻细胞氧化应激、ERS损伤及凋亡,下调PDI则细胞损伤加重。PDI可能通过调控APN及HMW-APN的蛋白表达,发挥对糖尿病缺血再灌注心肌细胞的保护作用。