论文部分内容阅读
以柔红霉素(Daunorubicin,DNR)为代表的蒽环类药物是临床常用的广谱抗肿瘤药物,心脏毒性是蒽环类药物化疗中最常见与最严重的不良反应,严重限制了其临床应用。蒽环类药物心脏毒性的发病机制尚未完全明确。诸多证据显示,钙稳态失衡(Disrupted calcium homeostasis)和钙处理障碍(Impaired calcium handling)是蒽环类药物心肌损伤的重要机制。但是,蒽环类药物心肌损伤相关的胞内钙信号转导通路尚不明确。钙调神经磷酸酶(Calcineurin,CaN)-T细胞核因子(nuclear factor of activated T cells,NFAT)信号通路,是心肌细胞内主要的Ca2+依赖性基因转录调控途径,通常在胞浆游离Ca2+浓度(intracellular free calcium concentration,[Ca2+]i)持续升高时被激活,参与多种心脏病理生理过程。蒽环类药物心脏毒性中CaN-NFAT信号通路的活化情况如何,发挥何种病理生理作用尚不明确,有待深入研究。本研究利用DNR处理H9c2大鼠心肌细胞损伤建立心肌损伤模型。比较模型中CaN和NFAT信号分子各亚型和亚家族的mRNA和蛋白的表达与功能的变化,明确该模型中CaN-NFAT信号通路的活化情况。特异性抑制剂分别阻断信号通路中的CaN和NFAT,初步探索上述信号因子对DNR心肌损伤的影响,为综合评估CaN-NFAT信号通路在蒽环类药物心肌损伤中的作用提供线索。目的:探索CaN-NFAT信号通路在柔红霉素诱导的H9c2大鼠心肌细胞损伤中活化情况和病理生理作用。方法:利用1μM DNR处理H9c2大鼠心肌细胞24 h建立DNR心肌损伤模型。采用:(1)RT-PCR和Western blotting技术,检测模型中CaN和NFAT信号分子的mRNA和蛋白表达的变化;(2)免疫荧光法,检测心肌细胞CaN-NFAT信号通路活化程度;(3)MTS法检测心肌细胞生存率;(4)肌酸激酶(Creatine kinase,CK)、乳酸脱氢酶(Lactate dehydrogenase,LDH)生化试剂盒检测心肌损伤程度;(5)RT-PCR、免疫细胞化学,检测ANP的mRNA和蛋白表达的变化;(6)Western blotting以及Hoechst33342染色法测,检测Bax与Bcl-2蛋白比值的变化及心肌细胞凋亡率;(7)RT-PCR、荧光探针二氯荧光黄双乙盐(2,7-Dichlorodihydrofluorescein diacetate,DCFH-DA)活性氧检测方法,检测心肌细胞内氧化应激的水平。结果:(1)与对照组相比,DNR心肌损伤模型中H9c2大鼠心肌细胞上CaNBβ、NFATc1/2/4 mRNA及蛋白表达水平显著增高,NFATc1/2/3/4核转位增多。提示CaN-NFAT调信号通路中的广泛活化;(2)受体操纵性钙通道(receptor-operated calcium channel,ROCC)和钙池操纵性钙通道(store-operated calcium channel,SOCC)激动剂二酰基甘油类似物(1-oleoyl-2-acetyl-sn-glycerol,OAG)、环匹阿尼酸(cyclopiazonic acid,CPA)进一步增加DNR损伤H9c2细胞NFATc4核转位,经典瞬时感受器电位(canonical transient receptor potential,TRPCs)通道抑制剂SKF96365显著抑制核转位,提示与TRPCs相关的钙内流与NFATc4的活化有着密切的关系;(3)DNR组LDH和CK活力增强,细胞生存率下降;CaN和NFAT特异性抑制剂使LDH和CK活力降低,细胞生存率提高;(4)DNR组ANP mRNA及蛋白表达量增加,该趋势可被CaN和NFAT特异性抑制剂阻断;(5)Hoechst33342染色显示DNR损伤H9c2心肌细胞凋亡率增加;CaN和NFAT特异性抑制剂能降低心肌细胞细胞凋亡率;同时DNR组Bax/Bcl-2蛋白比值升高,CaN和NFAT特异性抑制剂能使之降低;(6)DNR组NOX2 mRNA表达量、活性氧自由基(reaetive oxygen species,ROS)显著增高;CaN和NFAT特异性抑制剂使NOX2 mRNA表达量、ROS显著下降。结论:(1)DNR诱导的H9c2大鼠心肌细胞损伤模型中CaN-NFAT通路活化,其中CaNBβ、NFATc1、NFATc2、NFATc4 mRNA及蛋白表达水平显著增高,NFATc1/2/3/4核转位增多。(2)DNR诱导的H9c2大鼠心肌细胞损伤模型中,心肌细胞死亡与凋亡、心肌损伤指标、氧化应激水平、心衰指标均有不同程度增加,CaN和NFAT特异性药理抑制剂能逆转上述变化,提示CaN-NFAT信号通路可能参与蒽环类药物心肌损伤的心肌细胞损伤和心功能衰竭有关,并可能通过调控心肌细胞凋亡及氧化应激过程发挥作用。