目的:通过用同型半胱氨酸作用于大鼠心室肌细胞(H9C2),诱导心肌细胞凋亡,探讨miR-21/PTEN及miR-21/PDCD4信号通路在同型半胱氨酸诱导心力衰竭中的作用,为心衰的诊断及治疗提供新的思路。方法:(1)培养大鼠心室肌细胞H9C2,通过MTT法筛选同型半胱氨酸(Hcy)最终作用条件(作用浓度和处理时间)。(2)培养H9C2细胞分为2组。正常对照组:不进行任何特殊处理,常规培养;同型半胱氨酸处理组(Hcy组):培养液中加入Hcy。处理相应时间(第一步筛选决定)后,终止培养两组细胞,观察细胞状态;通过流式细胞仪检测心肌细胞凋亡率;通过实时荧光定量PCR(RT-q PCR)和蛋白质印迹法(Western blot)分别测定心肌细胞第10号染色体缺失的磷酸酶及张力蛋白同源物(PTEN)和程序性细胞死亡因子4(PDCD4)的m RNA和蛋白水平的表达情况。(3)另取心肌细胞H9C2培养,分为6组。(1)正常对照组:不进行任何特殊处理,常规培养;(2)Hcy组:培养液中加入Hcy;(3)过表达miR-21+Hcy组:转染miR-21模拟物8小时后,加入Hcy处理相应时间;(4)阴性转染+Hcy组:转染miR-21模拟物阴性对照8小时后,加入Hcy处理相应时间;(5)敲低miR-21+Hcy组:转染miR-21抑制物8小时后,加入Hcy处理相应时间;(6)抑制物阴性转染+Hcy组:转染miR-21抑制物阴性对照8小时后,加入Hcy处理相应时间。后5组均于处理完毕后和正常对照组于同时相点收集细胞进行如下检测。通过流式细胞仪检测心肌细胞凋亡率;RT-q PCR和Western blot分别测定心肌细胞PTEN和PDCD4的m RNA和蛋白表达水平。结果:(1)同型半胱氨酸最终作用浓度为150μmol/L,最终作用时间为48小时。Hcy组细胞皱缩、形态改变、漂浮死亡细胞较正常对照组明显增多。(2)150u M Hcy处理细胞48h后,Hcy组细胞凋亡率增加(P<0.05),miR-21表达量增高,PTEN、PDCD4在m RNA水平表达降低,PTEN在蛋白水平表达下调,PDCD4在蛋白水平表达上调。(3)转染miR-21模拟物或抑制物后,miR-21 inhibitor+Hcy组细胞凋亡率较正常对照组和单加药(Hcy)组低(P<0.05),miR-21 mimics+Hcy组细胞凋亡率较空白对照组高,较单加药(Hcy)组有下降趋势,但差异无统计学意义(P>0.05),过表达miR-21的心肌细胞PTEN和PDCD4在m RNA水平的表达量较正常对照组均呈下降趋势,而敲低miR-21的心肌细胞PTEN和PDCD4表达量较正常对照组明显升高,miR-21 inhibitor+Hcy组的PTEN在RNA水平表达量高于正常对照组及其他各组,miR-21 inhibitor+Hcy组的PDCD4在RNA水平表达量低于正常对照组及miR-21 mimics+Hcy组,miR-21 mimics+Hcy组PTEN蛋白表达水平上调,PDCD4蛋白表达稍下调,miR-21 inhibitor+Hcy组PDCD4蛋白表达下调,PTEN蛋白表达无明显差异。结论:同型半胱氨酸可致大鼠心肌细胞凋亡;miR-21可通过调控PTEN和PDCD4参与同型半胱氨酸诱导的心肌细胞凋亡。