【摘 要】
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目的:心室压力增高是心肌纤维化的重要致病因素。压力感受器Piezo1能将机械应力转变成细胞内的Ca2+信号,且Ca2+调控异常与心肌纤维化密切相关,但Piezo1是否介导了高静水压诱导心肌纤维化还有待进一步探究。此外,DNA去甲基化也在心肌纤维化的发病中扮演重要角色,其中DNA去甲基化酶(TET)是调控DNA去甲基化的重要因子,但TET与心肌纤维化的关系还有待进一步阐明。因此本研究拟探讨:Piez
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目的:心室压力增高是心肌纤维化的重要致病因素。压力感受器Piezo1能将机械应力转变成细胞内的Ca2+信号,且Ca2+调控异常与心肌纤维化密切相关,但Piezo1是否介导了高静水压诱导心肌纤维化还有待进一步探究。此外,DNA去甲基化也在心肌纤维化的发病中扮演重要角色,其中DNA去甲基化酶(TET)是调控DNA去甲基化的重要因子,但TET与心肌纤维化的关系还有待进一步阐明。因此本研究拟探讨:Piezo1能否调控TET介导的DNA去甲基化参与高静水压诱导的心肌纤维化。方法:(1)选取自发性高血压大鼠(SHR)模型,Wistar大鼠作为对照,尾袖法检测其血压改变,超声检测心功能变化;(2)分别采用0,120和180mm Hg的静水压力处理乳大鼠原代心肌成纤维细胞(NRCFs)24h,以模拟正常和增高的左心室压力,建立高静水压(HHP)诱导的细胞纤维化模型;(3)Western blot检测Wistar和SHR大鼠心室组织,以及NRCFs中胶原蛋白1(COL1-A1)、胶原蛋白3(COL3-A1)、转化生长因子β1(TGF-β1)、β-连环蛋白(β-catenin)、DNA去甲基化酶TET以及压力感受器Piezo1的蛋白表达水平;(4)采用HE和Masson染色检测SHR和Wistar大鼠心室组织的病理改变;细胞免疫荧光观察NRCFs中5-hm C水平和β-catenin核内定位;并使用钙离子指示剂Fluo4/AM负载NRCFs,测定胞内钙离子浓度变化;(5)采用CCK8检测NRCFs的细胞增殖速率;(6)采用q RT-PCR检测NRCFs中TGF-β1启动子区5-hm C和5-m C水平。结果:(1)在SHR心室组织中,心肌纤维胶原增多、心肌间质排列紊乱、心肌肥大,并伴有促纤维化因子TGF-β1以及胶原蛋白COL1-A1和COL3-A1的表达增高。此外,去甲基化相关蛋白TET1和TET2表达升高,压力感受器Piezo1以及β-catenin表达升高。(2)在HHP诱导的NRCFs模型中,TGF-β1、COL1-A1和COL3-A1的表达增高,NRCFs增殖速率增加。并伴有Piezo1、β-catenin和TET1表达增加,5-hm C水平升高,以及Ca2+内流增加。(3)在HHP诱导NRCFs心肌纤维化因子表达增加的基础上,分别给与Piezo1抑制剂(Gs MTx4)、si RNA-Piezo1、β-catenin抑制剂(XAV939)以及sh RNA-TET1处理后,均能逆转TGF-β1、COL1-A1和COL3-A1的表达;抑制和敲低Piezo1可以逆转HHP诱导的Ca2+内流增加、TET1表达升高和β-catenin核转位增加;抑制β-catenin可以逆转HHP诱导的TET1蛋白和5-hm C水平升高,而不影响Piezo1表达;敲低TET1可以逆转HHP诱导的5-hm C水平升高,TGF-β1启动子区5-hm C水平升高、5-m C和5-hm C总水平降低。结论:高静水压可能通过促进Piezo1上调并介导Ca2+内流增加,促进β-catenin核转位从而增加TET1的蛋白表达,进而促进TGF-β1的DNA启动子区去甲基化,激活TGF-β1表达,最终导致心肌纤维化。本研究揭示了高静水压诱导心肌纤维化的新机制。
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