BCAA/mTORC1介导自发性高血压大鼠左心室重构发生及进展的机制研究

来源 :重庆医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:JK0803_lichunfeng
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目的:探讨BCAA通过调控m TORC1信号通路介导SHR不同阶段左心室重构的发生及进展。方法:通过对2月龄、4月龄、6月龄和12月龄的SHR和WKY进行左心室重构评估,同时对不同阶段物质及左心室组织内能量代谢水平进行检测以模拟高血压心脏病建立SHR左心室重构不同阶段。包括LVH发生前,LVH开始出现,LVH基本形成及LVH伴左心室收缩功能下降4个阶段,采用代谢组学及转录组学探讨不同阶段左心室组织内BCAA的浓度及分解代谢水平,同时对RAAS的关键因子Ang II的浓度影响BCAA分解代谢水平调控m TORC1信号通路介导左心室重构发生及进展进行相关机制进行探讨。并采用体外H9C2细胞进行验证。结果:对左心室重构不同阶段的SHR和同龄WKY进行体内物质代谢水平进行检测,发现在LVH开始出现时为SHR体内物质含量改变最为明显阶段,出现BCAA和FFAs在循环血液中的迅速累积,伴随GHb和INS水平下降;此时左心室组织内PDH活性出现增加。靶向氨基酸代谢组学则进一步检测发现与同龄WKY相比,左心室组织内BCAA水平在SHR出现LVH时(4月龄)开始累积,其中以缬氨酸最先出现累积;对该阶段SHR和WKY左心室组织进行转录组测序分析,发现SHR早期LVH的形成与TCA、BCAA分解代谢、m TOR信号通路、氧化应激及自噬水平可能相关,其中BCKDK此时在左心室组织中的表达明显高于WKY。对下游线粒体结构功能及自噬水平进行检测,发现在LVH形成阶段开始出现线粒体肿胀及嵴断裂并在后期渐进性加重;伴随4月龄阶段开始出现自噬水平下降。进一步腹腔注射BCKDK抑制剂BT2通过抑制早期SHR左心室组织内BCKDK的表达以增加左心室组织内BCAA含量,我们发现左心室组织内BCAA含量降低可减轻SHR早期的左心室重构,对p70S6K磷酸化丰度及总p70S6K进行检测发现BT2可降低其磷酸化水平,减轻SHR-BT2(5mg/kg)组或SHR-BT2(10mg/kg)组线粒体肿胀及嵴断裂情况,同时伴有自噬水平的增加。体外采用H9C2心肌细胞发现外源性缬氨酸可增加Ang II作用下心肌细胞面积增加、ROS的水平、线粒体结构的损害及降低自噬水平,而采用BT2或Raptor-si RNA均可减小心肌细胞面积,同时伴随ROS含量降低、线粒体结构的改善以及自噬水平的增加。结论:在SHR左心室重构发生及进展过程中,体内存在明显的物质及能量代谢变化。Ang II可能作为SHR左心室重构发生及进展的重要活性物质,通过影响BCKDK的表达介导BCAA的分解代谢从而调控m TORC1活性引起线粒体结构功能及自噬水平的变化。
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