組蛋白乙酰化修飾失衡在苯腎上腺素誘導(dǎo)小鼠心肌肥厚中的調(diào)控作用*

彭 昌， 羅孝美， 李 碩， 孫慧超

(遵義醫(yī)學(xué)院 1附屬醫(yī)院兒內(nèi)科， 2基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院生理教研室，貴州 遵義 563000； 3重慶醫(yī)科大學(xué)附屬兒童醫(yī)院心內(nèi)科，重慶 400010)

組蛋白乙?；揎検Ш庠诒侥I上腺素誘導(dǎo)小鼠心肌肥厚中的調(diào)控作用*

彭 昌1△， 羅孝美2， 李 碩1， 孫慧超3

(遵義醫(yī)學(xué)院1附屬醫(yī)院兒內(nèi)科，2基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院生理教研室，貴州 遵義 563000；3重慶醫(yī)科大學(xué)附屬兒童醫(yī)院心內(nèi)科，重慶 400010)

目的： 探討苯腎上腺素誘導(dǎo)小鼠心肌肥厚的組蛋白乙?；{(diào)控機(jī)制，為防治肥厚性心肌病提供新的思路。方法: 選取健康C57BL/6小鼠，苯腎上腺素皮下注射建立小鼠心肌肥厚模型，實(shí)時(shí)熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)(real-time PCR)和染色質(zhì)免疫共沉淀技術(shù)(chromatin immunoprecipitation, ChIP)分別檢測(cè)心臟核轉(zhuǎn)錄因子GATA結(jié)合蛋白4(GATA binding protein 4, GATA4) mRNA表達(dá)水平及其啟動(dòng)子區(qū)組蛋白H3第27位賴氨酸乙?；?H3K27ac)水平，Western blot檢測(cè)小鼠心肌組織組蛋白H3K27ac、心房鈉尿肽(atrial natriuretic peptide, ANP)及α-肌球蛋白重鏈(α-myosin heavy chain, α-MHC)的表達(dá)，HE染色及超聲心動(dòng)圖觀察小鼠心肌肥厚。結(jié)果: Western blot及ChIP-qPCR表明小鼠心肌組織組蛋白H3K27ac水平及GATA4啟動(dòng)子區(qū)組蛋白H3K27ac水平在苯腎上腺素組顯著高于生理鹽水對(duì)照組(P<0.05)，GATA4及ANP的表達(dá)水平在苯腎上腺素組也顯著高于生理鹽水對(duì)照組(P<0.05)；而組蛋白乙?；敢种苿┢針?shù)酸能夠降低苯腎上腺素誘導(dǎo)的組蛋白H3K27的高乙酰化，且GATA4 mRNA及ANP蛋白的表達(dá)水平在漆樹(shù)酸處理組也顯著降低(P<0.05)；HE染色及超聲心動(dòng)圖顯示苯腎上腺素能夠降低左室收縮末期內(nèi)徑(left ventricular end-systolic diameter，LVESD)和左室舒張末期內(nèi)徑(left ventricular end-diastolic diameter，LVEDD)并增加左室后壁(left ventricular posterior wall，LVPW)厚度,誘導(dǎo)小鼠心肌肥厚，而漆樹(shù)酸能夠提高LVESD和LVEDD并降低LVPW厚度，從而改善小鼠心肌肥厚。結(jié)論: 組蛋白乙?；揎検Ш鈪⑴c了苯腎上腺素誘導(dǎo)的小鼠心肌肥厚，而組蛋白乙?；敢种苿┢針?shù)酸能夠下調(diào)苯腎上腺素誘導(dǎo)的組蛋白高乙?；M(jìn)而改善小鼠心肌肥厚。

苯腎上腺素； 心肌肥厚； 高乙酰化

肥厚性心肌病是臨床中較為常見(jiàn)的心肌病，目前尚無(wú)確實(shí)有效的治療方法，其最重要的病變?cè)谟谛募≈厮芎托募》屎窦捌溆纱苏T發(fā)的心力衰竭。心肌肥厚是一個(gè)復(fù)雜的病理生理過(guò)程，多種因素均參與其中[1-3]。研究表明[4-6]，表觀遺傳調(diào)控在心肌重塑及心肌肥厚中發(fā)揮了關(guān)鍵的調(diào)控作用。本課題組前期研究發(fā)現(xiàn)[7]，組蛋白乙?；揎検Ш鈪⑴c了孕期酒精暴露致胎鼠心肌肥厚的發(fā)生發(fā)展。但臨床中引起心肌肥厚的常見(jiàn)因素并不是飲酒，苯腎上腺素(phenylephrine，PE)是誘導(dǎo)心肌肥厚模型的常用藥物，但其導(dǎo)致心肌肥厚的機(jī)制并不完全清楚。因此，本實(shí)驗(yàn)通過(guò)苯腎上腺素誘導(dǎo)小鼠心肌肥厚模型，從表觀遺傳的全新角度探討組蛋白乙?；{(diào)控在心肌肥厚中的作用，為尋求肥厚性心肌病的有效治療方案提供新的思路。

材 料 和 方 法

1 材料

染色質(zhì)免疫共沉淀(chromatin immunoprecipita-tion，ChIP)試劑盒購(gòu)于Merck Millipore；ChIP級(jí)抗組蛋白H3第27位賴氨酸乙酰化(H3 lysine 27 acetylation, H3K27ac)單克隆抗體、抗心房鈉尿肽(atrial natriuretic peptide, ANP)多克隆抗體和抗α-肌球蛋白重鏈(α-myosin heavy chain, α-MHC)單克隆抗體購(gòu)于Abcam；熒光定量PCR試劑盒及逆轉(zhuǎn)錄試劑盒購(gòu)于TaKaRa；SDS-PAGE凝膠試劑盒購(gòu)于上海碧云天生物科技有限公司，總RNA提取試劑盒購(gòu)于北京百泰克生物技術(shù)有限公司。

2 方法

2.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物分組、建模及標(biāo)本制備 選取8～10周SPF級(jí)C57BL/6小鼠(由重慶醫(yī)科大學(xué)動(dòng)物中心提供)，隨機(jī)分為6組：正常(normal)組、生理鹽水組(normal saline，NS)、PE組、PE+二甲基亞砜(dimethylsulfoxide，DMSO)組、PE+漆樹(shù)酸(anacardic acid，AA)組和AA組。苯腎上腺素組每次給予苯腎上腺素20 mg/kg皮下注射(每天2次)，連續(xù)皮下注射1個(gè)月建立心肌肥厚模型；苯腎上腺素+漆樹(shù)酸組除給予苯腎上腺素外，另給予漆樹(shù)酸(DMSO稀釋)5 mg/kg腹腔注射(每周2次)，連續(xù)注射1個(gè)月，其它對(duì)照組給予相應(yīng)劑量的生理鹽水注射。小鼠分籠飼養(yǎng)，自由進(jìn)食飲水。建模成功后，二氧化碳麻醉處死小鼠，75%乙醇消毒剖開(kāi)胸腔分離心臟，放入-80 ℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>

2.2 ChIP 取小鼠心臟組織50 mg，將其剪碎，預(yù)冷PBS清洗后加入終濃度為1%的甲醛交聯(lián)15 min后勻漿。超聲破碎儀將DNA切割至200 ～1 000 bp之間。加入ChIP級(jí)抗H3K27ac抗體4 ℃搖床過(guò)夜沉淀DNA，65 ℃逆轉(zhuǎn)交聯(lián)8～10 h，純化并回收DNA。用核酸蛋白測(cè)定儀測(cè)定A260/A280比值，以確定ChIP后DNA的純度和濃度，于-20 ℃保存。

2.3 ChIP-qPCR 選取GATA4基因外顯子5’端前1 000 bp序列，針對(duì)該序列設(shè)計(jì)特異性引物。引物用Primer Premier 5.0 軟件設(shè)計(jì)，由寶生物公司合成。將GATA4基因產(chǎn)物進(jìn)行梯度稀釋，運(yùn)用Bio-Rad CFX96 熒光定量PCR儀擴(kuò)增，做出標(biāo)準(zhǔn)曲線，得到R2值和擴(kuò)增效率。GATA4的上游引物序列為5’-TCTTCCACTTCCACACGTACCAA-3’，下游引物序列為5’-CAGAGGGAGTTGGGAGACGTAG-3’，產(chǎn)物大小為158 bp。反應(yīng)條件為95 ℃ 3 min；95 ℃ 5 s、59 ℃ 15 s、68 ℃ 20 s，45個(gè)循環(huán)。所得數(shù)據(jù)用Bio-Rad CFX96熒光定量PCR儀自帶基于Pfaffl原理的相對(duì)定量數(shù)據(jù)分析軟件分析。

2.4 Real-time PCR 針對(duì)GATA4基因CDS核心編碼區(qū)設(shè)計(jì)特異性引物，引物用Primer Premier 5.0 軟件設(shè)計(jì)，由寶生物公司合成。將GATA4基因產(chǎn)物進(jìn)行梯度稀釋，運(yùn)用Bio-Rad CFX96 熒光定量PCR儀擴(kuò)增，做出標(biāo)準(zhǔn)曲線，得到R2值和擴(kuò)增效率。GATA4的上游引物序列為5’-TGCCAACTGCCAGACTACCAC-3’，下游引物序列為5’-TCAGGTTCTTGGGCTTCCGT-3’，產(chǎn)物大小132 bp。反應(yīng)條件為95 ℃ 30 s； 95 ℃ 5 s, 59 ℃ 30 s, 39個(gè)循環(huán)。選取β-actin作為內(nèi)參照。

2.5 Western blot檢測(cè)H3K27ac、ANP和α-MHC的蛋白表達(dá) 提取小鼠心肌組織胞漿蛋白和核蛋白，8%或12%SDS-PAGE凝膠分離蛋白，PVDF膜半干轉(zhuǎn)膜后，5%脫脂牛奶封閉1 h分別加入兔來(lái)源抗H3K27ac、ANP和α-MHC單克隆抗體(稀釋比例為1∶1 000)及GAPDH兔來(lái)源多克隆抗體(Abcam;稀釋比例為1∶5 000)，4 ℃孵育過(guò)夜，TBST洗滌3次，每次15 min，然后加入HRP標(biāo)記山羊抗兔的Ⅱ抗(北京中杉金橋公司; 1∶5 000)脫色搖床上孵育2 h，TBST洗滌3次，每次15 min，運(yùn)用Bio-Rad圖像分析儀進(jìn)行圖像掃描；采用Quantity One 4.4軟件進(jìn)行分析。

2.6 超聲心動(dòng)圖及HE染色 10 %水合氯醛腹腔麻醉小鼠后，運(yùn)用Vevo 770超聲儀行小鼠心臟左室收縮末期內(nèi)徑(left ventricular end-systolic diameter，LVESD)、左室舒張末期內(nèi)徑(left ventricular end-diastolic diameter，LVEDD)、左室收縮末期后壁(left ventricular end-systolic posterior wall，LVESPW)厚度和左室舒張末期后壁(left ventricular end-diastolic posterior wall，LVEDPW)厚度檢查。超聲結(jié)束后剖開(kāi)胸腔，取出心臟，置于4 %多聚甲醛溶液中4 ℃固定48 h切片進(jìn)行HE染色。

3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用SPSS 23.0統(tǒng)計(jì)軟件包進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。所有數(shù)據(jù)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(mean±SD)表示，多組間比較應(yīng)用單因素方差分析，組間均數(shù)比較應(yīng)用SNK-q檢驗(yàn)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

1 漆樹(shù)酸逆轉(zhuǎn)苯腎上腺素誘導(dǎo)的小鼠心肌組織中組蛋白H3K27高乙酰化

Western blot實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：小鼠心肌組織中組蛋白H3K27ac的水平在苯腎上腺素組顯著高于生理鹽水組，兩者相比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，而漆樹(shù)酸處理組組蛋白H3K27ac水平則顯著低于苯腎上腺素組(P<0.05)，見(jiàn)圖1。

2 漆樹(shù)酸逆轉(zhuǎn)GATA4啟動(dòng)子區(qū)苯腎上腺素誘導(dǎo)的組蛋白H3K27高乙酰化

ChIP-qPCR結(jié)果表明，心臟核轉(zhuǎn)錄因子GATA4啟動(dòng)子區(qū)組蛋白H3K27ac水平在苯腎上腺素組高于生理鹽水組，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)，而漆樹(shù)酸能夠顯著降低心臟核轉(zhuǎn)錄因子GATA4啟動(dòng)子區(qū)組蛋白H3K27ac水平(P<0.05)，見(jiàn)圖2。

Figure 1.The level of H3K27ac in the myocardial tissues of the mice with different treatments. Mean±SD.n=6.*P<0.05vsNS group;#P<0.05vsPE group.

圖1 小鼠心肌組織組蛋白H3K27ac水平的比較

Figure 2.The expression of H3K27ac in the promoter ofGATA4 detected by ChIP using anti-H3K27ac antibody. Mean±SD.n=6.**P<0.01vsNS group;#P<0.05vsPE group.

圖2 用H3K27ac抗體進(jìn)行ChIP檢測(cè)心臟轉(zhuǎn)錄因子GATA4啟動(dòng)子區(qū)組蛋白H3K27ac的表達(dá)

3 漆樹(shù)酸下調(diào)苯腎上腺素誘導(dǎo)的心臟核心轉(zhuǎn)錄因子GATA4 mRNA過(guò)表達(dá)

Real-time PCR實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，在小鼠心肌組織中心臟核心轉(zhuǎn)錄因子GATA4的mRNA表達(dá)水平在苯腎上腺素組處理組顯著高于生理鹽水組，2組相比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，而漆樹(shù)酸+苯腎上腺素組GATA4的mRNA表達(dá)量顯著低于苯腎上腺素組(P<0.05)。但漆樹(shù)酸+正常組GATA4的mRNA表達(dá)水平與正常組之間的差異并沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性，見(jiàn)圖3。

4 漆樹(shù)酸下調(diào)苯腎上腺素誘導(dǎo)的心肌肥厚標(biāo)志物ANP蛋白的過(guò)表達(dá)

Western blot實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：心肌肥厚相關(guān)基因ANP的表達(dá)量在苯腎上腺素組顯著高于生理鹽水組，2組相比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；漆樹(shù)酸處理后的苯腎上腺素組ANP表達(dá)量顯著低于苯腎上腺素組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。而α-MHC的表達(dá)水平在苯腎上腺素組及漆樹(shù)酸+苯腎上腺素組均沒(méi)有明顯變化，見(jiàn)圖4。

Figure 3.The mRNA expression of heart nuclear transcription factor GATA4 in the mice. Mean±SD.n=6.*P<0.05vsNS group;#P<0.05vsPE group.

圖3 小鼠心臟核轉(zhuǎn)錄因子GATA4的mRNA表達(dá)

5 漆樹(shù)酸改善苯腎上腺素誘導(dǎo)的小鼠心肌肥厚

HE染色組織切片的觀察結(jié)果表明，苯腎上腺素處理組小鼠心臟出現(xiàn)明顯的心肌肥厚，尤其以左心室及室間隔明顯，而漆樹(shù)酸處理組可以部分改善苯腎上腺素誘導(dǎo)的小鼠心肌肥厚。同時(shí)，小鼠心臟超聲心動(dòng)圖發(fā)現(xiàn)： LVESD和LVEDD在苯腎上腺素組低于生理鹽水組，而漆樹(shù)酸能夠部分提高LVESD和LVEDD。同時(shí)，超聲心動(dòng)圖發(fā)現(xiàn)在心臟的收縮末期和舒張末期小鼠LVPW厚度在苯腎上腺素組均較生理鹽水對(duì)照組明顯增厚。此外，小鼠的心臟指數(shù)(心臟重量/體重，heart weight/body weight，HW/BW)在苯腎上腺素組也顯著高于生理鹽水對(duì)照組，而漆樹(shù)酸能夠減低左室壁厚度及改善心臟指數(shù)，見(jiàn)圖5、表1。

Figure 4.The expression of ANP and α-MHC in the myocardial tissues of the mice. Mean±SD.n=6.*P<0.05vsNS group;#P<0.05vsPE group.

圖4 小鼠心肌組織中ANP及α-MHC蛋白表達(dá)量的比較

討 論

心肌肥厚是多種心臟疾患的病理過(guò)程，是發(fā)展為心功能不全或心衰的一個(gè)必經(jīng)階段[8]。目前對(duì)其發(fā)生發(fā)展的機(jī)理并不十分清楚，且尚無(wú)有效的治療手段[9]。研究發(fā)現(xiàn)多種因素均參與了該病理過(guò)程的發(fā)生發(fā)展。近年研究證實(shí)表觀遺傳修飾參與了這一病理過(guò)程，但表觀遺傳學(xué)研究?jī)?nèi)容較為廣泛，而其中的組蛋白乙?；揎検潜容^重要的一種翻譯后調(diào)控方式[10-11]。因此，本課題組通過(guò)苯腎上腺素誘導(dǎo)小鼠心肌肥厚模型從表觀遺傳學(xué)的組蛋白乙?；揎椀娜陆嵌忍接懶募》屎竦陌l(fā)生機(jī)理。

本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)在苯腎上腺素誘導(dǎo)的小鼠心肌肥厚模型中，組蛋白H3K27ac水平顯著高于生理鹽水對(duì)照組，且心臟核轉(zhuǎn)錄因子GATA4啟動(dòng)子區(qū)域的組蛋白H3K27ac水平在苯腎上腺素組也顯著增高。國(guó)內(nèi)外研究[12-13]表明心臟核轉(zhuǎn)錄因子GATA4在心肌肥厚過(guò)程中發(fā)揮了重要作用，是一個(gè)心肌肥厚的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子；本實(shí)驗(yàn)結(jié)果也發(fā)現(xiàn)苯腎上腺素處理小鼠心肌組織中GATA4的mRNA表達(dá)水平也是顯著高于生理鹽水對(duì)照，且變化水平與組蛋白H3K27ac水平相一致。轉(zhuǎn)錄水平的變化并不代表最終下游結(jié)構(gòu)基因的變化。ANP是目前較為公認(rèn)的心肌肥厚標(biāo)志物[14-15]。因此，我們進(jìn)一步檢測(cè)了ANP的蛋白表達(dá)水平，免疫印跡結(jié)果發(fā)現(xiàn)ANP的蛋白表達(dá)水平在心肌肥厚小鼠中也明顯增高，而心臟結(jié)構(gòu)蛋白α-MHC在同樣的心肌樣品中并沒(méi)有顯著變化，表明α-MHC并沒(méi)有參與苯腎上腺素誘導(dǎo)小鼠心肌肥厚的過(guò)程。上述結(jié)果提示組蛋白H3K27乙酰化修飾失衡介導(dǎo)的心肌肥厚相關(guān)基因的表達(dá)異?？赡軈⑴c了心肌肥厚這一病理過(guò)程。但是組蛋白修飾位點(diǎn)繁多(如H3K4、H3K9等)，其它位點(diǎn)的修飾是否也參與了苯腎上腺素誘導(dǎo)的心肌肥厚尚有待進(jìn)一步研究。

Figure 5.The images of HE staining and echocardiography in the heart of the mice.

圖5 小鼠心臟HE染色及超聲心動(dòng)圖的觀察

表1 小鼠超聲心動(dòng)圖及心臟指數(shù)比較

*P<0.05vsNS group;#P<0.05vsPE group.

為了進(jìn)一步證實(shí)組蛋白乙?；揎検Ш鈪⑴c了心肌肥厚的發(fā)生發(fā)展，組蛋白乙?；柑禺愋砸种苿┢針?shù)酸被用于干預(yù)苯腎上腺素處理小鼠，結(jié)果表明漆樹(shù)酸處理組小鼠組蛋白H3K27ac水平及GATA4、ANP表達(dá)水平與苯腎上腺素組相比均明顯降低。與國(guó)外報(bào)道的組蛋白乙酰化酶抑制劑姜黃素能夠逆轉(zhuǎn)心肌肥厚相一致[16]。同時(shí)，本研究還從組織切片及心臟功能方面探討了漆樹(shù)酸對(duì)心肌肥厚的影響，HE染色及超聲心動(dòng)圖結(jié)果表明組蛋白乙酰化酶抑制劑漆樹(shù)酸能夠顯著改善小鼠心臟左室后壁厚度及LVESD和LVEDD，進(jìn)一步表明組蛋白乙?；揎検Ш鈪⑴c了苯腎上腺素誘導(dǎo)的小鼠心肌肥厚的發(fā)生，提示組蛋白乙?；敢种苿┢針?shù)酸可以作為心肌肥厚防治的候選藥物之一。但該組蛋白乙?；揎椀纳嫌涡盘?hào)通路及哪些組蛋白乙酰化酶的亞型參與了心肌肥厚的發(fā)生仍不十分清楚，尚有待進(jìn)一步研究明確。

[1] Samak M, Fatullayev J, Sabashnikov A, et al. Cardiac hypertrophy: an introduction to molecular and cellular basis[J]. Med Sci Monit Basic Res, 2016, 22:75-79.

[2] 黃金賢, 羅佳妮, 劉培慶, 等. AMPK/PPARα/SCAD信號(hào)途徑對(duì)心肌肥大的調(diào)控研究[J]. 中國(guó)病理生理雜志, 2014, 30(5):769-778.

[3] 黃秋菊, 黃金賢, 羅佳妮, 等. ERK1/2/PPARα/SCAD信號(hào)途徑對(duì)生理性和病理性心肌肥大的調(diào)控[J]. 中國(guó)病理生理雜志, 2014, 30(8):1427-1432.

[4] Greco CM, Condorelli G. Epigenetic modifications and noncoding RNAs in cardiac hypertrophy and failure[J]. Nat Rev Cardiol, 2015, 12(8):488-497.

[5] Ooi JY, Tuano NK, Rafehi H, et al. HDAC inhibition attenuates cardiac hypertrophy by acetylation and deacetylation of target genes[J]. Epigenetics, 2015, 10(5):418-430.

[6] 曹珊珊, 李瑞芳, 方偉進(jìn), 等. 組蛋白去乙?；?對(duì)腎性高血壓大鼠心肌肥大的影響[J]. 中國(guó)病理生理雜志, 2012, 28(2):253-257.

[7] Peng C, Zhang W, Zhao W, et al. Alcohol-induced histone H3K9 hyperacetylation and cardiac hypertrophy are reversed by a histone acetylases inhibitor anacardic acid in developing murine hearts[J]. Biochimie, 2015, 113:1-9.

[8] Heinzel FR, Hohendanner F, Jin G, et al. Myocardial hypertrophy and its role in heart failure with preserved ejection fraction[J]. J Appl Physiol (1985), 2015, 119(10):1233-1242.

[9] Hamada M, Ikeda S, Shigematsu Y. Advances in medical treatment of hypertrophic cardiomyopathy[J]. J Cardiol, 2014, 64(1):1-10.

[10]Cao Y, Lu L, Liu M, et al. Impact of epigenetics in the management of cardiovascular disease: a review[J]. Eur Rev Med Pharmacol Sci, 2014, 18(20):3097-3104.

[11]Kang SH, Seok YM, Song MJ, et al. Histone deacetylase inhibition attenuates cardiac hypertrophy and fibrosis through acetylation of mineralocorticoid receptor in spontaneously hypertensive rats[J]. Mol Pharmacol, 2015, 87(5):782-791.

[12]蔣青松, 黃燮南, 周岐新, 等. 鈣調(diào)神經(jīng)磷酸酶信號(hào)通路參與PGF2α誘導(dǎo)的心肌細(xì)胞肥大[J]. 中國(guó)病理生理雜志, 2007, 23(7):1272-1276.

[13]Mehta G, Kumarasamy S, Wu J, et al. MITF interacts with the SWI/SNF subunit, BRG1, to promote GATA4 expression in cardiac hypertrophy[J]. J Mol Cell Cardiol, 2015, 88:101-110.

[14]Xu WP, Yao TQ, Jiang YB, et al. Effect of the angiotensin II receptor blocker valsartan on cardiac hypertrophy and myocardial histone deacetylase expression in rats with aortic constriction[J]. Exp Ther Med, 2015, 9(6):2225-2228.

[15]Cannon MV, Sillje HH, Sijbesma JW, et al. LXRalpha improves myocardial glucose tolerance and reduces cardiac hypertrophy in a mouse model of obesity-induced type 2 diabetes[J]. Diabetologia, 2016, 59(3):634-643.

[16]Li HL, Liu C, de Couto G, et al. Curcumin prevents and reverses murine cardiac hypertrophy[J]. J Clin Invest, 2008, 118(3):879-893.

(責(zé)任編輯： 林白霜， 羅 森)

Role of histone acetylation modification imbalance in regulation of cardiac hypertrophy induced by phenylephrine

PENG Chang1, LUO Xiao-mei2, LI Shuo1, SUN Hui-chao3

(1DepartmentofPediatrics,TheAffiliatedHospital,2DepartmentofPhysiology,SchoolofBasicMedicalSciences,ZunyiMedicalCollege,Zunyi563000,China;3DepartmentofHeartCenter,Children’sHospitalofChongqingMedicalUniversity,Chongqing400010,China.E-mail:pengchang_2006@126.com)

AIM: To investigate the regulatory mechanism of histone acetylation on cardiac hypertrophy induced by phenylephrine, and to provide a new idea for preventing and curing hypertrophic cardiomyopathy.METHODS: Phenylephrine was given by continuous subcutaneous injection for modeling cardiac hypertrophy in C57BL/6 mice. The le-vel of histone H3 lysine 27 acetylation (H3K27ac) in the promoter of cardiac nuclear transcription factorGATA4 and the mRNA expression of GATA4 were identified by chromatin immunoprecipitation (ChIP) and real-time PCR, respectively. Meanwhile, the protein expression of histone H3K27ac, atrial natriuretic peptide (ANP) and α-myosin heavy chain (α-MHC) was determined by Western blot. Cardiac hypertrophy in the mice was observed by HE staining and echocardiography. RESULTS: The results of Western blot showed that the level of histone H3K27ac in phenylephrine group was significantly increased compared with normal saline group (P<0.05), and ChIP-qPCR data showed that the level of histone H3K27ac in the promoter ofGATA4 was increased significantly in the same samples (P<0.05). The expression levels of GATA4 mRNA and ANP protein in phenylephrine group were apparently increased compared with normal saline group (P<0.05). However, histone acetylase inhibitor anacardic acid attenuated histone H3K27 hyperacetylation induced by phenylephrine, and downregulated the over-expression of GATA4 and ANP in the heart of the mice (P<0.05). HE staining and echocardiography data showed that phenylephrine apparently increased left ventricular posterior wall thickness and decreased left ventricular end-systolic diameter and left ventricular end-diastolic diameter, while anacardic acid also reversed these indexes that mentioned above and attenuated cardiac hypertrophy induced by phenylephrine in the mice.CONCLUSION: Histone acetylation modification imbalance is involved in cardiac hypertrophy induced by phenylephrine, and the histone acetylase inhibitor anacardic acid decreases histone hyperacetylation induced by phenylephrine and attenuates car-diac hypertrophy in the mice.

Phenylephrine; Cardiac hypertrophy; Hyperacetylation

1000- 4718(2017)02- 0227- 06

2016- 08- 30

2016- 11- 23

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No. 81560040)；遵義醫(yī)學(xué)院博士啟動(dòng)基金資助項(xiàng)目(院字(2015)4號(hào))；遵義醫(yī)學(xué)院與科技學(xué)院大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目(遵醫(yī)科院【2015】3108號(hào))

R363.2

A

10.3969/j.issn.1000- 4718.2017.02.006

雜志網(wǎng)址： http://www.cjpp.net

△通訊作者 Tel: 0851-28608344; E-mail: pengchang_2006@126.com