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背景与目的:双酚AF(BPAF)是具有内分泌干扰性质的双酚A(BPA)类似物,广泛用于含氟弹性体和聚酯等重要化学品的生产,近年来,已在环境介质中监测到BPAF。研究发现,BPA是心血管疾病的危险因素,而BPAF对心血管系统的影响未见报道,本研究以ICR小鼠和AC16人心肌细胞为研究对象,将亲代小鼠暴露于BPAF,观察其对子代小鼠的心脏毒性,并进一步探究BPAF对心脏毒性的潜在分子机制。方法:1.怀孕的ICR小鼠在妊娠期和哺乳期暴露于羧甲基纤维素钠(对照组)、0.4mg/kg/d(低剂量组)和4.0mg/kg/d(高剂量组)BPAF,子代小鼠生后56天处死,取心脏组织。通过Western blot印迹分析和免疫组织化学染色方法检测凋亡与自噬相关因子Caspase-3、Bcl-2、Bax、LC3、Beclin-1和BNIP3的蛋白含量,以及相关调控因子Akt、AMPK和mTOR的蛋白含量。2.培养的AC16人心肌细胞,分别加入PI3K/Akt拮抗剂(LY294002)和mTOR抑制剂(雷帕霉素)24小时后,观察1nM BPAF对心肌细胞的影响。通过Western blot印迹分析检测凋亡与自噬相关因子Bcl-2、Bax、LC3和BNIP3的蛋白含量以及相关调控因子Akt、AMPK和mTOR的蛋白含量,以其探讨BPAF通过PI3K/Akt或AMPK/mTOR信号传导途径诱导心肌细胞凋亡与自噬。结果:1.动物实验结果:(1)低剂量BPAF降低了心肌凋亡相关因子Bax和Caspase-3的蛋白含量,增强了心肌抗凋亡因子Bcl-2的蛋白表达,从而抑制凋亡,高剂量BPAF对心肌组织的影响与低剂量BPAF结果相反,促进心肌凋亡;(2)低剂量BPAF增强了子代小鼠心肌自噬相关因子LC3、Beclin-1和BNIP3的蛋白表达,从而促进心肌自噬,高剂量BPAF对子代小鼠心脏的影响与低剂量BPAF影响结果相反,抑制心肌自噬;(3)低剂量BPAF对子代小鼠心肌细胞中AMPK和Akt的表达起促进作用,对mTOR的表达起抑制作用,高剂量BPAF对调控因子的影响与低剂量相反。2.AC16人心肌细胞实验结果:(1)AC16人心肌细胞暴露于1nM BPAF 24小时后,凋亡相关因子Bcl-2蛋白含量增加,Bax蛋白含量降低,说明BPAF促进心肌细胞的抗凋亡作用;同时,自噬相关因子LC3和BNIP3蛋白含量升高,表明BPAF促进心肌细胞自噬。(2)加入PI3K/Akt拮抗剂(LY294002)后,心肌细胞中Akt含量下降,Bcl-2蛋白含量降低,Bax蛋白含量不受影响,说明BPAF对心肌细胞的抗凋亡作用受到抑制;PI3K/Akt被阻断之后,mTOR蛋白含量不变,LC3和BNIP3蛋白含量也未受影响,说明BPAF对心肌细胞自噬作用未受PI3K/Akt拮抗剂的影响。(3)加入mTOR抑制剂(雷帕霉素)后,心肌细胞中mTOR蛋白含量下降,Bax蛋白含量也下降,但Bcl-2蛋白表达未改变,说明BPAF对心肌细胞的抗凋亡作用被增强;mTOR受抑制后,LC3和BNIP3蛋白含量均升高,说明BPAF对心肌细胞的自噬作用被增强。结论:1.低剂量BPAF诱导心肌细胞自噬、抑制心肌细胞凋亡,高剂量组与低剂量组结果相反;2.mTOR是BPAF诱导心肌细胞自噬与凋亡的关键调节因子;3.BPAF通过PI3K/Akt和AMPK/mTOR信号通路诱导心肌细胞凋亡,同时通过AMPK/mTOR信号通路诱导心肌细胞自噬。