【摘 要】
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背景:心脏是脓毒症常常累及的器官之一。脓毒症心肌病(SCM)大大增加脓毒症患者的死亡率,但目前仍缺乏有效的治疗手段。近年,微管(MT)重塑已被证实是心衰的重要机制。膜联蛋白A5(ANXA5)主要分布于细胞骨架上,少量研究发现其可改善脓毒症时的心功能,但ANXA5对脓毒症心肌细胞功能的影响以及机制是否与微管重塑相关目前仍不清楚。目的:本研究首先纳入符合标准的脓毒性休克患者,探讨ANXA5水平与脓毒症
【基金项目】
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广东省科技计划项目(2014A020212325);
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背景:心脏是脓毒症常常累及的器官之一。脓毒症心肌病(SCM)大大增加脓毒症患者的死亡率,但目前仍缺乏有效的治疗手段。近年,微管(MT)重塑已被证实是心衰的重要机制。膜联蛋白A5(ANXA5)主要分布于细胞骨架上,少量研究发现其可改善脓毒症时的心功能,但ANXA5对脓毒症心肌细胞功能的影响以及机制是否与微管重塑相关目前仍不清楚。目的:本研究首先纳入符合标准的脓毒性休克患者,探讨ANXA5水平与脓毒症患者心功能的关系。然后通过LPS诱导的AC16人心肌细胞损伤模型,探讨ANXA5对脓毒症时心肌细胞功能的影响及可能机制。方法与结果:1.纳入脓毒性休克患者31例,根据后负荷校正心功能参数(ACP)分为ACP>80%组和ACP≤80%组,结果发现ACP≤80%的患者血浆ANXA5水平明显高于ACP>80%的患者,且患者血浆ANXA5水平与ACP值呈负相关,提示ANXA5可能可以作为预测脓毒性休克患者心功能受损程度的生物标记物,在SCM的发生机制中有潜在作用。2.构建脂多糖(LPS)诱导AC16人心肌细胞损伤模型,发现LPS可引起心肌细胞内ANXA5 mRNA和蛋白表达增加。进一步利用ANXA5特异性RNA干扰片段和过表达质粒分别下调或过表达ANXA5发现,抑制ANXA5可加剧LPS引起的炎症相关因子和心肌损伤标志物表达升高,心肌细胞收缩力下降,肌球蛋白荧光强度减弱,MT排列紊乱,细胞内钙超载,而过表达ANXA5则可减轻LPS所致的上述心肌细胞损害。3.在心肌细胞培养基中分别加入MT解聚剂秋水仙碱(Colch)、MT聚合剂埃博霉素B(EpoB)联合LPS刺激,结果提示:Colch可加重LPS引起的MT不稳定和解聚,增加GEF-H1释放Tau蛋白磷酸化,使心肌细胞收缩功能进一步恶化;EpoB与Colch作用相反。然后,利用GEF-H1干扰片段下调GEF-H1表达可抑制RhoA/ROCK通路激活,同时减轻LPS所致的MT解聚和心肌细胞收缩力下降。这一结果提示,RhoA/ROCK信号通路激活,MT解聚是LPS导致心肌细胞收缩力下降的重要机制。过表达ANXA5可抑制GEF-H1释放和RhoA/ROCK信号通路激活,从而抑制MT解聚;下调ANXA5则作用相反。进一步的免疫共沉淀(CoIP)发现ANXA5与Tau蛋白存在相互作用,这可能是ANXA5减轻LPS所致心肌细胞收缩力下降的重要机制。结论:1.第一,ANXA5可能可以作为预测脓毒性休克患者心功能受损程度的生物标记物,在SCM的发生机制中有潜在作用。2.ANXA5可减轻LPS所致的细胞损伤和收缩力下降,其机制可能与抑制炎症相关因子释放、细胞骨架破坏和钙超载有关。3.RhoA/ROCK信号通路激活和MT解聚是LPS导致心肌细胞收缩力下降的机制之一。4.ANXA5可减轻LPS引起的心肌细胞收缩力下降,其机制与ANXA5和Tau蛋白相互作用,抑制MT解聚和RhoA/ROCK信号通路进一步的激活相关。
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