转录因子Foxp3在小鼠心肌肥大中的表达及雷公藤甲素的调节作用

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心肌肥大是高血压、冠心病、慢性心衰等多种心血管疾病的共同生理病理过程,同时也是心血管类疾病的高发病率和高死亡率的独立危险因素,因此心肌肥大在心血管疾病的发生发展过程中起到至关重要的作用,所以通过预防和逆转心室肥厚与扩张,阻滞心肌肥大,从而改善高血压病人的预后,改善心衰患者的生活质量,大幅度降低心血管疾病的致残率和死亡率。心肌肥大的发病机理除传统的神经-内分泌因素外,还与细胞因子网络失衡和炎症免疫反应异常密切相关。叉头框转录因子(forkhead box transcription factor,Fox)家族在心肌细胞的增殖分化与功能调控中发挥重要作用,Foxp3能抑制免疫细胞的活化并阻滞其向心肌组织迁移,减少心脏间质的炎细胞浸润和细胞因子分泌,改善血管紧张素II(angiotensin II,AngII)或高血压所致的心肌损害和随后发生的心肌肥大。雷公藤甲素(triptolide,TP)是祖国传统中医药雷公藤属植物根部提取物,多用于自身免疫性疾病的治疗,近年来研究发现其在抗炎、免疫调节等方面具有广泛生物学活性,通过影响Foxp3在T细胞中的表达,使调节性T细胞发挥抑制免疫细胞产生和免疫应答反应。本研究旨在观察转录因子Foxp3在小鼠心肌肥大发生发展过程的表达变化及雷公藤甲素的调节作用。方法:1.动物分组及模型建立;按随机原则将小鼠分为5组:分别为正常对照组、心肌肥大模型组、雷公藤甲素低、中、高剂量(10、30、90μg/kg)组(n=10)。雷公藤甲素组和模型组小鼠背部皮下注射盐酸异丙肾上腺素(isoprenaline,ISO)5mg/(kg·d),每日一次,连续14d。对照组给与注射等体积的生理盐水(normal saline,NS)。雷公藤甲素药物组小鼠在注射ISO的同时,腹腔注射TP,每日1次,连续14d。2.观察小鼠的生存情况和心脏指数;所有实验中小鼠每隔三天称量体重一次,并依据体重的增减变化来调整雷公藤甲素、ISO的用药剂量。末次给药后,称重法测定全心质量(mg)、左心室质量(mg),测量胫骨长度值(mm),计算心脏重量/体重、左心室*重庆市基础与前沿研究计划(No.cstc2013jcyjA10094)资助项目。重量/体重和左心室重量/胫骨长度比值。3. HE染色,光镜下观察心肌组织病理形态学改变,用ELISA法(酶联免疫分析法)测定血清BNP含量,化学发光法测定血清肌钙蛋白I含量。4.荧光定量PCR法检测α-MHC mRNA、β-MHC mRNA、Foxp3mRNA、CD4mRNA的表达水平。免疫荧光法检测左心室TGF-β1、Foxp3蛋白的表达情况。免疫组化法检测α-MHC、β-MHC蛋白的表达。结果:1.对照组小鼠皮毛光顺,行为敏捷,进食饮水自如;异丙肾上腺素所致模型组的小鼠出现毛发无光泽,行为迟钝,呼吸快而短促,病理检查可见明显的心肌损伤,心脏指数和左心室指数明显升高。2.对照组小鼠左心室心肌组织Foxp3和CD4表达丰富,而模型组则显著减少;TGFβ1的表达情况与二者相反,在对照组弱表达,而模型组表达明显增多。3.雷公藤甲素治疗组小鼠活动基本自如,体重增长快,体重与对照组持平;显著改善异丙肾上腺素所致的小鼠心肌肥大,减少心肌受损程度。雷公藤甲素(30、90μg/kg)能显著增加心肌肥大小鼠左心室α-MHC表达,明显下调β-MHC的表达,降低血清中BNP、肌钙蛋白I的含量。4.雷公藤甲素(30、90μg/kg)能显著增加心肌肥大小鼠心肌组织Foxp3、CD4mRNA及其蛋白表达,显著降低TGFβ1表达。结论:1.不引起明显不良反应的小剂量雷公藤甲素能明显改善异丙肾上腺素所致的小鼠心肌肥大,减少心肌受损程度;2.雷公藤甲素改善心肌肥大作用与上调心肌组织Foxp3和CD4表达,下调TGF-β1,进而调节免疫应答,纠正α-MHC和β-MHC表达失衡,降低血清中的BNP和cTnI含量,减轻心肌损伤有关。
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