ATP敏感性鉀通道在硫化氫抑制高糖引起的心肌細(xì)胞損傷中的作用*

梁偉杰，陳景福，張穩(wěn)柱，莫利求，鄭東誕，宋明才，潘玩瑩，馮鑒強(qiáng)，廖新學(xué)(廣州市番禺區(qū)中心醫(yī)院心血管內(nèi)科，廣州市番禺區(qū)心血管疾病研究所，廣東廣州00;中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院黃埔院區(qū)心血管內(nèi)科CCU，麻醉科，廣東廣州0700;中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院高血壓血管病科，廣東廣州0080)

ATP敏感性鉀通道在硫化氫抑制高糖引起的心肌細(xì)胞損傷中的作用*

梁偉杰1，2，陳景福3，張穩(wěn)柱1，2，莫利求4，鄭東誕3，宋明才1，2，潘玩瑩4，馮鑒強(qiáng)4，廖新學(xué)5△
(1廣州市番禺區(qū)中心醫(yī)院心血管內(nèi)科，2廣州市番禺區(qū)心血管疾病研究所，廣東廣州511400;中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院黃埔院區(qū)3心血管內(nèi)科CCU，4麻醉科，廣東廣州510700;5中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院高血壓血管病科，廣東廣州510080)

目的:研究ATP敏感性鉀通道(KATP通道)在硫化氫(H2S)抑制高糖引起心肌損傷中的作用。方法:應(yīng)用Western blot法檢測心肌細(xì)胞KATP通道蛋白的表達(dá)水平;CCK-8試劑盒測定心肌細(xì)胞存活率;Hoechst 33258染色測定凋亡細(xì)胞數(shù)量的變化;JC-1染色法測定線粒體膜電位(MMP)。結(jié)果:應(yīng)用高糖(35 mmol/L葡萄糖)處理H9c2細(xì)胞1～24 h，其中6 h、9 h、12 h和24 h均能明顯下調(diào)KATP通道蛋白的水平，12 h和24 h KATP水平降至最低。在HG處理心肌細(xì)胞12 h前，應(yīng)用400μmol/L硫氫化鈉(NaHS，為H2S的供體)預(yù)處理30 min明顯抑制高糖對(duì)KATP通道蛋白表達(dá)的下調(diào)作用。100μmol/L線粒體KATP通道開放劑二氮嗪和50μmol/L非選擇性KATP通道開放劑吡拉地爾(Pin)及NaHS預(yù)處理均顯著抑制高糖引起的心肌細(xì)胞損傷，使細(xì)胞存活率升高，凋亡細(xì)胞數(shù)量及MMP丟失減少。相反，100μmol/L線粒體KATP通道阻斷劑5-羥基癸酸和1 mmol/L非選擇性KATP通道阻斷劑格列本脲均能明顯阻斷上述NaHS的心肌細(xì)胞保護(hù)作用。結(jié)論:KATP通道介導(dǎo)了H2S對(duì)高糖引起的心肌細(xì)胞損傷的抑制作用。

ATP敏感性鉀通道;硫化氫;心肌細(xì)胞

［ABSTRACT］AIM:To investigate the roles of ATP-sensitive potassium(KATP)channels in high glucose-induced cardiac injury and the inhibitory effect of hydrogen sulfide(H2S)on the cardiomyocyte injury.METHODS:The expression level of KATPchannel protein was tested byWestern blot.The cell viability wasmeasured by CCK-8 assay.The number of apoptotic cells was observed by Hoechst 33258 nuclear staining.Mitochondrialmembrane potential(MMP)was examined by JC-1 staining.RESULTS:After the H9c2 cellswere treated with 35mmol/L glucose(high glucose，HG)for1～24 h，the protein level of KATPchannelwas significantly reduced at6 h，9 h，12 h and 24 h，reaching theminimum level at12 h and 24 h.Pretreatmentof the cellswith 400μmol/LNaHS(a donor of H2S)prior to exposure to HG for12 h considerably blocked the down-regulation of KATPchannels induced by HG.Pretreatment of the cells with 100μmol/L mitochondrial KATPchannel opener diazoxide，50μmol/L non-selective KATPchannel opener pinacidil or NaHSobviously inhibited HG-induced injuries，leading to an increase in the cell viability，and decreases in the number of apoptotic cells and the MMP loss.Pretreatmentwith 100μmol/Lmitochondrial KATPchannel antagonist5-hydroxydecanoic acid or 1mmol/L nonselective KATPchannel antagonist glibenclamide attenuated the above cardioprotective effects of NaHS.CONCLUSION: KATPchannelsmediate the inhibitory effect of H2S on HG-induced cardiac injury.

［KEY WORDS］ATP-sensitive potassium channels;Hydrogen sulfide;Cardiomyocytes

硫化氫(hydrogen sulfide，H2S)長期以來被認(rèn)為是一種有毒的氣體。但是，體內(nèi)的組織、器官，如腦、心血管等均能產(chǎn)生內(nèi)源性的H2S［1-2］，是繼NO和CO之后第3種內(nèi)源性氣體信號(hào)分子。近年來，越來越多的研究證實(shí)，H2S具有多種生理與病理生理功能。在心血管系統(tǒng)，H2S能舒張血管平滑肌［3］;能減輕心肌梗塞引起心室功能障礙和心衰發(fā)展［4］及保護(hù)H9c2心肌細(xì)胞對(duì)抗缺氧引起的損傷［5］。ATP敏感性鉀通道(ATP-sensitive K+channels，KATPchannels)被第一個(gè)認(rèn)為是H2S的靶分子。根據(jù)存在的部位，KATP通道主要分為細(xì)胞膜KATP通道和線粒體KATP通道。Bian等［6］報(bào)道，KATP通道介導(dǎo)外源性H2S預(yù)處理對(duì)缺血引起心肌損傷的抑制作用。

最近，H2S在糖尿病心血管并發(fā)癥中的作用受到關(guān)注。有報(bào)道指出，2型糖尿病患者及鏈脲霉素誘導(dǎo)的糖尿病大鼠，其血漿H2S水平明顯降低［7］。近年，我們證實(shí)外源性H2S能通過調(diào)控p38絲裂原激活蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase，MAPK)、細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶1/2(extracellular signal-regulated kinase 1/2，ERK1/2)及瘦素(leptin)通路，保護(hù)H9c2心肌細(xì)胞對(duì)抗高糖引起的損傷［8-9］。但是，KATP通道在H2S對(duì)抗高糖引起的心肌損傷中的作用及其機(jī)制尚不明確。

為此，本研究建立高糖損傷H9c2心肌細(xì)胞模型［8］，旨在探討:(1)高糖對(duì)心肌細(xì)胞KATP通道蛋白表達(dá)水平的影響;(2)NaHS(為H2S的供體)預(yù)處理能否抑制高糖對(duì)KATP通道蛋白表達(dá)的抑制作用;(3) KATP通道開放劑能否抑制高糖引起的心肌細(xì)胞損傷; (4)KATP通道阻斷劑能否減弱外源性H2S的心肌細(xì)胞保護(hù)作用。

材料和方法

1材料

NaHS、Hoechst 33258和JC-1(Sigma);二氮嗪(diazoxide，DZ)、吡拉地爾(pinacidil，Pin)、5-羥基癸酸(5-hydroxydecanoic acid，5-HD)和格列本脲(glibenclamide，Gli)購自Cayman;細(xì)胞計(jì)數(shù)試劑盒8 (Cell Counting Kit-8，CCK-8)購自Dojindo;DMEM培養(yǎng)基(HyClone);特級(jí)胎牛血清(Gibco);抗KATP抗體(Santa Cruz)。H9c2心肌細(xì)胞由中山大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。

2方法

2.1細(xì)胞培養(yǎng)H9c2心肌細(xì)胞來源于大鼠胚胎期的心臟組織，培養(yǎng)于含10%胎牛血清的DMEM培養(yǎng)基中，置于5%CO2、37℃的細(xì)胞培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。

2.2實(shí)驗(yàn)分組實(shí)驗(yàn)分為12組:⑴正常對(duì)照組(control):DMEM培養(yǎng)基處理心肌細(xì)胞24 h;⑵高糖(high glucose，HG)組:35 mmol/L葡萄糖處理24 h;⑶NaHS+HG組:400μmol/L NaHS作用心肌細(xì)胞30 min，撤去，PBS洗2次，接著用35 mmol/L葡萄糖處理24 h;⑷5-HD+NaHS+HG組:100μmol/L 5-HD作用心肌細(xì)胞30 min，撤去，PBS洗2次，后續(xù)實(shí)驗(yàn)步驟與第⑶實(shí)驗(yàn)組相同;⑸Gli+NaHS+HG組:1 mmol/LGli作用心肌細(xì)胞30 min，撤去，PBS洗2次，后續(xù)實(shí)驗(yàn)步驟與第⑶實(shí)驗(yàn)組相同;⑹DZ+HG組: 100μmol/L DZ作用心肌細(xì)胞30 min，撤去，PBS洗2次，接著35 mmol/L葡萄糖處理24 h;⑺Pin+HG組:50μmol/L Pin作用心肌細(xì)胞30 min，撤去，PBS洗2次，接著35 mmol/L葡萄糖處理24 h;⑻N(yùn)aHS組:400μmol/L NaHS作用心肌細(xì)胞30 min，撤去，PBS洗2次，接著DMEM培養(yǎng)基處理24 h;⑼5-HD組:100μmol/L 5-HD作用心肌細(xì)胞30 min，撤去，PBS洗2次，接著DMEM培養(yǎng)基處理24 h;⑽Gli組: 1 000μmol/LGli作用心肌細(xì)胞30 min，撤去，PBS洗2次，接著DMEM培養(yǎng)基處理24 h;⑾DZ組:100 μmol/L DZ作用心肌細(xì)胞30 min，撤去，PBS洗2次，接著DMEM培養(yǎng)基處理24 h;⑿Pin組:50μmol/L Pin作用心肌細(xì)胞30 min，撤去，PBS洗2次，接著DMEM培養(yǎng)基處理24 h。

2.3Western blot法檢測KATP通道蛋白將H9c2心肌細(xì)胞接種于35 mm培養(yǎng)皿中，培養(yǎng)至細(xì)胞融合至80%時(shí)，各實(shí)驗(yàn)組給予不同的處理因素后，用預(yù)冷的PBS洗3次，加入裂解液，4℃靜置30 min，12 000 r/ min離心10 min，取上清，然后采用BCA法進(jìn)行蛋白定量?？偟鞍捉?jīng)十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳分離后，轉(zhuǎn)移到PVDF膜上。用5%脫脂奶粉封閉60 min，隨后分別加入抗KATP(1∶1 000)抗體，4℃過夜，然后用TBST洗3次，每次5 min，與相應(yīng)的II抗(1∶3 000)室溫孵育1.5 h，用TBST洗3次，每次5 min。將PVDF膜用發(fā)光試劑ECL顯色，暗室曝光到X線片上，凝膠成像系統(tǒng)掃描分析結(jié)果。重復(fù)5次。

2.4CCK-8測定細(xì)胞存活率將H9c2心肌細(xì)胞接種于96孔培養(yǎng)板中，當(dāng)心肌細(xì)胞生長到占培養(yǎng)孔面積大約80%時(shí)，按各分組處理后，于每孔中加入10 μL CCK-8試劑和90μL DMEM，輕搖，37℃孵育2.5 h，用酶標(biāo)儀記錄各孔450 nm處吸光度值(A)。取5孔A值的平均數(shù)，按下列公式計(jì)算細(xì)胞存活率:細(xì)胞存活率(%)=處理組A/對(duì)照組A×100%，重復(fù)5次。

2.5Hoechst33258核染色檢測細(xì)胞凋亡將H9c2心肌細(xì)胞接種于24孔培養(yǎng)板中，在細(xì)胞生長到占培養(yǎng)孔面積大約80%時(shí)，按各分組處理后，用PBS沖洗3次，然后用4%多聚甲醛于4℃環(huán)境中固定10min，加入含5 mg/L Hoechst 33258試劑，于37℃溫箱孵育30 min，在熒光顯微鏡下(Nikon)攝片，鑒別正常的心肌細(xì)胞和凋亡的心肌細(xì)胞，隨機(jī)選取視野在熒光顯微鏡下攝片，重復(fù)5次。

2.6JC-1染色測定線粒體膜電位(mitochondrial menbrane potential，MMP)將H9c2心肌細(xì)胞接種于24孔培養(yǎng)板中，當(dāng)細(xì)胞生長到培養(yǎng)孔面積大約80%時(shí)，上述各實(shí)驗(yàn)組經(jīng)不同的處理因素作用后，用PBS沖洗3次，用10μg/L JC-1的無血清培養(yǎng)基于37℃溫箱中孵育45 min，然后用PBS沖洗3次。在熒光顯微鏡下隨機(jī)選取5個(gè)不重復(fù)區(qū)攝片，細(xì)胞核周圍綠色的亮點(diǎn)即為攝取了JC-1的線粒體。用ImageJ 1.47i軟件分析5個(gè)視野綠色熒光強(qiáng)度的平均值，再對(duì)每組的各樣本進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。重復(fù)5次。

3統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用SPSS16.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，所有結(jié)果以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)誤(mean±SEM)表示，組間比較采用單因素方差分析(one-way ANOVA)，用SNK-q進(jìn)行均數(shù)之間的兩兩比較，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié)果

1高糖抑制心肌細(xì)胞KATP通道蛋白的表達(dá)

應(yīng)用高糖(35mmol/L葡萄糖)處理H9c2心肌細(xì)胞1～24 h，6 h時(shí)開始，KATP通道蛋白表達(dá)水平明顯降低(P＜0.01)，9 h時(shí)進(jìn)一步降低(P＜0.01)，12 h和24 h時(shí)降至最低水平(P＜0.01)，見圖1。

Figure 1.High glucose inhibited the expression of KATPchannels in H9c2 cardiac cells.Mean±SEM.n=5.＊＊P＜0.01 vs0 h group.圖1　高糖抑制心肌細(xì)胞KATP通道蛋白的表達(dá)

2H2S減弱高糖對(duì)心肌細(xì)胞KATP通道蛋白表達(dá)的抑制

應(yīng)用高糖處理心肌細(xì)胞12 h使KATP通道蛋白表達(dá)明顯減少，與對(duì)照組比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.01)。但是，在高糖處理心肌細(xì)胞前，應(yīng)用400 μmol/L NaHS預(yù)處理30 min使高糖對(duì)KATP通道蛋白表達(dá)的抑制作用顯著減弱，與高糖組比較，差異顯著(P＜0.01)。400μmol/L NaHS本身對(duì)心肌細(xì)胞KATP通道蛋白的基礎(chǔ)表達(dá)水平無明顯的影響，見圖2。

Figure 2.H2S ameliorated the inhibitory effect of HG on KATPchannel protein expression.Mean±SEM.n=5.＊＊P＜0.01 vs control group;##P＜0.01 vs HG group.圖2　H2S減弱高糖對(duì)心肌細(xì)胞KATP通道蛋白表達(dá)的抑制作用

3KATP通道介導(dǎo)H2S抑制高糖引起的心肌細(xì)胞毒性

應(yīng)用0.06、0.08、0.10、0.12、0.14和0.16 mmol/L線粒體KATP通道開放劑DZ預(yù)處理H9c2心肌細(xì)胞30 min也明顯地抑制HG引起的心肌細(xì)胞毒性，升高細(xì)胞存活率(P＜0.01)。0.06～0.16 mmol/ L DZ本身對(duì)心肌細(xì)胞存活率無顯著影響。另一方面，應(yīng)用0.03、0.04、0.05、0.06、0.07和0.08 mmol/ L非選擇性KATP通道開放劑Pin預(yù)處理H9c2心肌細(xì)胞30 min均能明顯抑制高糖引起的心肌細(xì)胞毒性，使細(xì)胞存活率升高，與HG組比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.01)。但0.03～0.08 mmol/L Pin本身對(duì)心肌細(xì)胞的存活率無明顯的影響。值得注意的是，線粒體KATP通道開放劑對(duì)抗高糖細(xì)胞毒性的作用與非選擇性KATP通道開放劑比較，兩者無明顯差異(P＞0.05)。與KATP通道開放劑的作用相似，400 μmol/L NaHS預(yù)處理心肌細(xì)胞30 min能明顯地抑制高糖引起的心肌毒性，使細(xì)胞存活率升高，與HG組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.01)。但是，應(yīng)用100 μmol/L線粒體KATP通道阻斷劑5-HD或1 mmol/L非選擇性KATP通道阻斷劑Gil預(yù)處理30 min均明顯地減弱H2S的抗高糖心肌毒性作用，使心肌細(xì)胞存活率降低，與NaHS預(yù)處理組比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.01)。5-HD或Gli本身對(duì)細(xì)胞存活率無明顯的影響，見圖3。

Figure 3.KATPchannelsmediated the inhibitory effect of H2Son HG-induced cytotoxicity in the H9c2 cardiac cells.Mean±SEM.n=6.＊＊P＜0.01 v s control group;#P＜0.05，##P＜0.01 vs HG group;△△P＜0.01 vs NaHS+HG group.圖3　KATP通道介導(dǎo)H2S對(duì)高糖引起的心肌細(xì)胞毒性的抑制作用

4KATP通道介導(dǎo)H2S對(duì)高糖致心肌細(xì)胞凋亡的抑制作用

Hoechst核染色的檢測結(jié)果顯示，正常的H9c2心肌細(xì)胞的染色質(zhì)分布均勻，呈現(xiàn)出彌散均勻的低密度熒光。應(yīng)用35 mmol/L葡萄糖處理心肌細(xì)胞24 h后，呈現(xiàn)典型的凋亡特征(即細(xì)胞核呈現(xiàn)濃縮致密的固縮形態(tài)或顆粒熒光)的細(xì)胞數(shù)量增多，與正常對(duì)照組比較差異顯著(P＜0.01)。然而，100μmol/L DZ和50μmol/L Pin預(yù)處理H9c2心肌細(xì)胞30 min均能顯著地減少凋亡細(xì)胞的數(shù)量，與HG組比較，差異顯著(P＜0.01)。但是，線粒體KATP通道開放劑對(duì)HG致心肌細(xì)胞凋亡的抑制作用與非選擇性KATP通道開放劑比較無明顯差異(P＞0.05)。與KATP通道開放劑的作用相似，400μmol/L NaHS預(yù)處理心肌細(xì)胞30 min能明顯抑制高糖致心肌細(xì)胞凋亡的作用，使凋亡細(xì)胞數(shù)量明顯減少，與HG組比較，差異顯著(P＜0.01)。但是，應(yīng)用100μmol/L線粒體KATP通道阻斷劑5-HD或非選擇性KATP通道阻斷劑Gli預(yù)處理30min均明顯減弱H2S的抗高糖致心肌細(xì)胞凋亡作用，使心肌細(xì)胞凋亡數(shù)量增加，與NaHS預(yù)處理組比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.01)。5-HD或Gli本身對(duì)細(xì)胞凋亡數(shù)量無明顯的影響(P＞0.05)，見圖4。

5KATP通道介導(dǎo)H2S對(duì)高糖致心肌細(xì)胞線粒體膜電位丟失的抑制作用

HG作用于H9c2心肌細(xì)胞24 h可使胞內(nèi)JC-1的平均熒光強(qiáng)度(mean fluorescence intensity，MFI;反映MMP大小的指標(biāo))從(78.60±0.62)%降低至(51.10±0.07)%，差異顯著(P＜0.01)。然而，100 μmol/L DZ和50μmol/L Pin預(yù)處理H9c2心肌細(xì)胞30 min均能顯著減少M(fèi)MP的丟失，使MFI分別升高至(67.10±0.15)%和(67.20±0.25)%，與HG組比較差異顯著(P＜0.01)。但是，線粒體KATP通道開放劑對(duì)HG致心肌細(xì)胞MMP丟失作用與非選擇性KATP通道開放劑比較無明顯差異(P＞0.05)。

與KATP通道開放劑的作用相似，400μmol/L NaHS預(yù)處理心肌細(xì)胞30 min能明顯地抑制高糖的致心肌細(xì)胞MMP丟失，使MFI升高至(64.10± 0.17)%，與HG組比較差異顯著(P＜0.01)。但是，應(yīng)用100μmol/L線粒體KATP通道阻斷劑5-HD或非選擇性KATP通道阻斷劑Gli預(yù)處理30 min均明顯減弱H2S對(duì)高糖致心肌細(xì)胞MMP丟失的抑制作用，使心肌細(xì)胞MFI分別降低至(50.70±0.67)%和(50.60±0.32)%，與NaHS預(yù)處理組比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.01)。5-HD或Gli本身對(duì)心肌細(xì)胞MMP無明顯的影響(P＞0.05)，見圖5。

Figure 4.KATPchannelsmediated the inhibitory effect of H2S on HG-induced apoptosis of H9c2 cardiac cells.Mean±SEM.n=5.＊＊P＜0.01 vs control group;##P＜0.01 vs HG group;△△P＜0.01 vs NaHS+HG group.圖4　KATP通道介導(dǎo)H2S對(duì)高糖致心肌細(xì)胞凋亡的抑制作用

Figure 5.KATPchannelsmediated the inhibitory effect of H2S on HG-induced loss ofmitochondrialmember potential(MMP)in the H9c2 cardiac cells.Mean±SEM.n=5.＊＊P＜0.01 vs control group;##P＜0.01 vs HG group;△△P＜0.01 vs NaHS+ HG group.圖5　KATP通道介導(dǎo)H2S對(duì)高糖致心肌細(xì)胞線粒體膜電位丟失的抑制作用

討論

KATP通道是一種受細(xì)胞內(nèi)ATP濃度調(diào)控的內(nèi)向整流鉀通道，它于1983年被Noma等［10］首先在心肌細(xì)胞發(fā)現(xiàn)。隨后的研究證實(shí)，該通道還廣泛存在于胰腺、平滑肌等可興奮組織，發(fā)揮重要的生理和病理生理作用。有研究表明，高血糖可通過損傷人血管內(nèi)皮細(xì)胞的KATP通道而損傷血管，但是KATP通道在高血糖損傷心肌細(xì)胞中的作用及其機(jī)制尚未完全清楚。為了探討此重要的學(xué)術(shù)問題，本研究首先觀察高糖對(duì)H9c2心肌細(xì)胞KATP通道蛋白表達(dá)的影響。研究結(jié)果表明，高糖明顯地抑制H9c2心肌細(xì)胞KATP通道蛋白的表達(dá)，提示高糖可通過抑制KATP通道繼而損傷心肌細(xì)胞。為了驗(yàn)證這個(gè)推斷，本研究進(jìn)一步探討了線粒體KATP通道開放劑二氮嗪和非選擇性KATP通道開放劑吡拉地爾對(duì)高糖誘導(dǎo)的心肌細(xì)胞毒性、細(xì)胞凋亡及線粒體損傷(MMP丟失)的作用。結(jié)果表明，二氮嗪和吡拉地爾均能明顯地抑制高糖引起的心肌細(xì)胞毒性、致凋亡作用及線粒體損傷作用;而且這2種KATP通道開放劑的心肌細(xì)胞保護(hù)作用沒有明顯差異，提示:(1)抑制KATP通道活動(dòng)可能是高糖引起心肌細(xì)胞毒性、致凋亡作用及線粒體損傷的機(jī)制之一;(2)線粒體KATP通道的開放可能在抑制高糖引起的心肌細(xì)胞損傷中起著更重要的作用，但是，要證實(shí)這一點(diǎn)，需要進(jìn)一步觀察膜KATP通道開放劑的作用，并與線粒體KATP通道開放劑的作用比較。最近，Bian等［6］報(bào)道，線粒體KATP通道和膜KATP通道介導(dǎo)缺血預(yù)處理引起的心肌保護(hù)作用，本文的研究結(jié)果與他們的相類似，提示KATP通道能保護(hù)心肌細(xì)胞對(duì)抗高糖引起的上述多種損傷。值得注意的是，應(yīng)用于2型糖尿病治療的磺脲類(sulfonylureas，SUs)藥物，其藥理作用主要是通過關(guān)閉KATP通道，促進(jìn)胰島素的分泌，從而發(fā)揮降糖作用。SUs藥物自20世紀(jì)50年代起一直使用至今，目前仍為主要的口服降糖藥物之一，具有方便、價(jià)廉的特點(diǎn)。但基于某些SUs藥物能同時(shí)阻斷心肌細(xì)胞KATP通道的緣故，長期應(yīng)用有增加心臟病死亡率的風(fēng)險(xiǎn)。因此，對(duì)于不同的SUs藥物應(yīng)用于臨床之前，需先對(duì)其可能的心臟損害作用作充分的評(píng)估。

最近，我們證實(shí)外源性H2S能保護(hù)H9c2心肌細(xì)胞對(duì)抗高糖引起的心肌細(xì)胞毒性、致凋亡作用和MMP丟失［8-9］。由于H2S是KATP通道的開放劑［3］，KATP通道介導(dǎo)H2S對(duì)缺血引起心肌損傷的抑制作用［6］，因此，本研究進(jìn)一步探討KATP通道在H2S保護(hù)心肌細(xì)胞對(duì)抗高糖損傷中的作用。研究結(jié)果表明，NaHS預(yù)處理能明顯地減弱高糖對(duì)心肌細(xì)胞KATP通道蛋白表達(dá)的抑制作用;另一方面，線粒體KATP通道阻斷劑5-羥基癸酸和非選擇性KATP通道阻斷劑格列本脲能顯著地減弱NaHS對(duì)高糖引起的心肌細(xì)胞毒性、致凋亡作用和MMP丟失的抑制作用，提示促進(jìn)KATP通道蛋白的表達(dá)及激活KATP通道可能是外源性H2S保護(hù)心肌細(xì)胞對(duì)抗高糖損傷的重要機(jī)制之一。與本研究的結(jié)果相似，Hu等［11］觀察到，線粒體KATP通道在H2S抑制魚藤酮(rotenone，為一種殺蟲藥)引起的神經(jīng)母細(xì)胞瘤細(xì)胞SH-SY5Y的凋亡中起著重要的作用。

綜上所述，本研究證實(shí)，高糖可通過抑制KATP通道損傷心肌細(xì)胞;外源性H2S可通過調(diào)控KATP通道對(duì)抗高糖引起的心肌損傷。本文為防治糖尿病心肌損傷提供了新思路。

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Role of ATP-sensitive potassium channels in inhibitory effect of hydrogen sulfide on high glucose-induced injury in H9c2 cardiac cells

LIANG Wei-jie1，2，CHEN Jing-fu3，ZHANG Wen-zhu1，2，MO Li-qiu4，ZHENG Dongdan3，SONG Ming-cai1，2，PANWan-ying4，F(xiàn)ENG Jian-qiang4，LIAO Xin-xue5
(1Department of Cardiology，Central Hospital of Panyu District，2Cardiovascular Institute of Panyu District，Guangzhou 511400，China;3Cardiac Care Unit of Department of Cardiology，4Department of Anesthesiology，Huangpu Division of The First Affiliated Hospital，Sun Yat-sen University，Guangzhou 510700，China;5Departmentof Hypertension and Vascular Diseases，The First Affiliated Hospital，Sun Yat-sen University，Guangzhou 510080，China.E-mail:liaoxinx@mail.sysu.edu.cn)

R363

A

10.3969/j.issn.1000-4718.2015.05.003

1000-4718(2015)05-0785-06

2015-02-11［修回日期］2015-04-17

國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No.81270296);廣東省財(cái)政科技項(xiàng)目(No.2014SC107)

Tel:020-87332628;E-mail:liaoxinx@mail.sysu.edu.cn