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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,其伴随的心脏毒性是最常见及最严重的不良反应,极大限制了它的临床应用。蒽环类药物诱导心脏毒性(Anthracycline induced cardiotoxicity,AIC)的发病机制复杂多样,最新综述涉及心肌细胞凋亡和线粒体的损伤互不可分,关系紧密。诸多研究表明,瞬时受体电位(Transient receptor potential cation channel,membe 6,TRPC6)在心血管功能和疾病的调控中发挥重要的作用且TRPC6的潜在靶基因涉及众多,其表达及调控功能非常复杂。我们课题组前期研究发现Ca NNFAT信号通路(钙调磷酸酶-活化T细胞核因子(Calcineurin-nuclear factor of activated T-cells,Ca N-NFAT)明显活化,尤其NFATc4核转位显著,ERK1/2也参与了心蒽环类药物心脏毒性。TRPC6激活能否引起Ca N-NFAT(Calcineurin,Ca N)/Nuclear factor of activated T-cells,NFAT)信号通路激活进而形成正反馈通路,对线粒体功能调控如何,尚待研究。本实验旨在理清TRPC6与NFATc4之间的关系,以便了解TRPC6-NFATc4能否体调控线粒体以及对线粒体的功能有何影响,对AIC心肌细胞凋亡有何作用以及ERK1/2信号通路是是如何变化,发挥何种病理生理作用尚不明确,尚待研究和探讨。本研究利用1μM DNR处理H9c2大鼠心肌细胞建立AIC模型。检测:DNR损伤H9c2心肌细胞TRPC6基因表达和NFATc4的变化;DNR损伤H9c2心肌细胞中TRPC6和NFATc4的互作关系:分别敲低TRPC6和NFTAc4观察对彼此表达的影响、对线粒体的形态功能的影响、对DNR损伤H9c2心肌细胞增殖凋亡的影响。TRPC6敲低、NFATc4敲低对DNR损伤H9c2心肌细胞对线粒体动态调控信号ERK1/2-DRP1及线粒体凋亡相关Bax、Bcl-2、Caspase-3的影响。以上实验为有助于了解AIC中TRPC6进一步丰富对AIC发病机制的认识。为以TRPC6和NFATc4为靶点进行AIC预防和治疗的提供必要的理论依据。目的:观察DNR处理H9c2心肌细胞中TRPC6和NFATc4的互作关系,分析TRPC6-NFATc4对线粒体动态及心肌细胞凋亡的影响。探索其影响线粒体动态的可能机制。方法:(1)1μM DNR处理H9c2大鼠心肌细胞24h,建立AIC模型;(2)Real-time PCR检测DNR损伤H9c2心肌细胞中TRPC6基因的表达变化及TRPC6的敲低效果;(3)Wetern blot、免疫荧光技术检测TRPC6敲低在DNR损伤H9c2心肌细胞的蛋白含量变化以及免疫荧光强度的变化;(4)Real-time PCR动态监测TRPC6敲低在DNR损伤H9c2心肌细胞TRPC6、NFATc4的基因表达变化;(5)Real-time PCR动态监测NFATc4敲低在DNR损伤H9c2心肌细胞TRPC6、NFATc4的基因表达变化;(6)Western blot检测TRPC6敲低之后检测NFATc4含量及核转位;(7)Mito-Tracker(Green)检测TRPC6敲低和NFATc4敲低对线粒体形态以及膜电位的影响;(8)Western blot检测TRPC6敲低、NFATc4敲低DNR损伤H9c2心肌细胞中ERK1/2-DRP1蛋白表达变化;(9)Ed U细胞增殖实验、Annexin V-FITC实验检测细胞生存率、细胞凋亡率;(10)TRPC6敲低、NFATc4敲低对DNR损伤心肌细胞中Bcl-2、Bax、Caspase-3等凋亡蛋白的变化。结果:(1)与正常组相比,DNR损伤心肌细胞24h,TRPC6 m RNA含量明显上调,转染TRPC6 si RNA后,TRPC6的基因含量下降84.00%;(2)DNR处理H9c2大鼠心肌细胞TRPC6蛋白表达明显上调,TRPC6 si RNA使DNR组的蛋白含量降低74.87%。以上说明DNR损伤H9c2心肌细胞的TRPC6被si RNA成功敲低;(3)DNR组的NFATc4表达增多,核转位活化显著。转染NFATc4 si RNA使DNR损伤H9c2心肌细胞NFATc4 m RNA含量降低70.00%,全细胞蛋白免疫荧光强度降低68.62%,核浆比降低75.75%。DNR损伤H9c2心肌细胞中NFATc4敲低成功;(4)敲低TRPC6,DNR损伤心肌细胞中NFATc4全细胞蛋白荧光强度降低44.50%,细胞核内NFATc4含量减少在50.98%左右,NFATc4核转位活化明显受抑;(5)敲低NFATc4,DNR损伤心肌细胞的TRPC6 m RNA及蛋白含量分别降低了62.50%和70.90%;(6)TRPC6敲低、NFATc4敲低均可抑制DNR损伤H9c2心肌细胞的线粒体过度分裂,线粒体形态因子升高至70.00%和53.97%。直径分别提高至63.23%和65.29%,线粒体网络化形态明显恢复,罗丹明123荧光强度降低29.87%和58.30%,线粒体膜电位坍塌明显改善;(7)TRPC6敲低、NFATc4敲低使DNR损伤心肌细胞生存率分别提高16.88%和19.66%,凋亡率降低44.02%和47.67%;(8)TRPC6和NFATc4敲低,能降低DNR损伤H9c2心肌细胞P-ERK1/2和DRP1-S616蛋白含量,抑制ERK1/2-DRP1通路活化;(9)TRPC6和NFATc4敲低均能提高DNR损伤心肌细胞中Bc1-2蛋白含量、上调Bcl-2/Bax比值,抑制Caspase-3活性。结论:DNR损伤的H9c2大鼠心肌细胞中,TRPC6、基因表达显NFATc4明显上调活化,TRPC6与NFATc4在表达上可以互相调控。TRPC6、NFATc4在功能上具有一定的一致性,可能作为功能复合体通过ERK1/2-DRP1参与DNR诱导的线粒体过度分裂,进一步影响线粒体膜电位及心肌细胞凋亡死亡。