陳興華,張繼倬,韓 露(1.首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京世紀(jì)壇醫(yī)院心臟外科,北京 100038;.首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京朝陽(yáng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)研究中心,北京 10000)
心肌缺血/再灌注(ischemia/reperfusion,I/R)損傷是臨床常見疾病。有學(xué)者認(rèn)為,I/R損傷在冠狀動(dòng)脈血流、心肌缺血恢復(fù)和心肌梗死面積縮小等過程中難以避免[1]。近年來,隨著各種心臟介入治療技術(shù)的廣泛應(yīng)用,心血管疾病患者的治愈率雖有較大提高,但由此產(chǎn)生的I/R損傷也日益增多[2]。
有研究指出,微RNA(microRNA,miRNA)可作用于心肌I/R損傷,已成為相關(guān)研究的重要靶點(diǎn),如通過提高miRNA-340-5p(miR-340-5p)表達(dá)來改善小鼠心功能和心肌病變,抑制心肌酶活性、炎癥反應(yīng)和氧化應(yīng)激,減少細(xì)胞凋亡,進(jìn)而緩解I/R 損傷[3]。結(jié)合上述研究,本課題組借助生物學(xué)分析發(fā)現(xiàn),高遷移率族蛋白1(high mobility group box 1,HMGB1)可 能 是miR-340-5p 的 靶點(diǎn)[4]。既往研究表明,HMGB1是一種普遍存在且含量豐富的核蛋白,在多種心血管疾病中均有關(guān)鍵作用[5];此外,HMGB1 被鑒定為內(nèi)源性Toll 樣受體4(Toll-like receptors 4,TLR4)的配體,下調(diào)HMGB1/TLR4 信號(hào)通路可有效減輕I/R 誘導(dǎo)的心肌細(xì)胞損傷[6]。由此本課題組推測(cè),miR-340-5p 緩解I/R 損傷可能與下調(diào)HMGB1/TLR4信號(hào)通路有關(guān)。
阿司匹林(aspirin,Asp)是心血管疾病二級(jí)預(yù)防的主要藥物,可參與調(diào)控HMGB1、TLR4等蛋白的表達(dá),并可通過減輕心肌I/R 損傷來發(fā)揮心臟保護(hù)作用[7-9]。然而,Asp在心肌I/R損傷中的調(diào)控機(jī)制尚不明確,其干預(yù)作用是否與miR-340-5p/HMGB1/TLR4信號(hào)通路有關(guān)仍不清楚。為此,本研究通過構(gòu)建大鼠I/R 模型來深入探究Asp 對(duì)心肌I/R 損傷的保護(hù)作用及相關(guān)機(jī)制,以期為臨床心肌I/R損傷的治療提供新的參考依據(jù)。
ALC-V8S 型動(dòng)物呼吸機(jī)購(gòu)自上海奧爾科特生物科技有限公司;MedLab-U/4C501H型生物信號(hào)采集處理系統(tǒng)購(gòu)自南京美易科技有限公司;Multiskan FC型酶標(biāo)儀、BB15 型CO2細(xì)胞培養(yǎng)箱均購(gòu)自美國(guó)Thermo Fisher Scientific 公司;7500 型定量逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)(quantitative reverse transcriptase-mediated PCR,qRT-PCR)儀購(gòu)自美國(guó)ABI 公司;Quantity One 型凝膠成像系統(tǒng)、1658033 型凝膠電泳系統(tǒng)均購(gòu)自美國(guó)Bio-Rad 公司;CKX53型光學(xué)顯微鏡購(gòu)自日本Olympus公司;ZHS1220型相機(jī)購(gòu)自日本Cannon 公司;DU800 型紫外分光光度計(jì)購(gòu)自美國(guó)Beckman Coulter公司。
Asp對(duì)照品(批號(hào)A1189,純度≥98.0%)購(gòu)自北京康瑞納生物科技有限公司;miR-340-5p 抑制物(in-miR-340-5p)、過表達(dá)HMGB1、過表達(dá)miR-340-5p 及其陰性對(duì)照(miR-NC)均購(gòu)自生工生物工程(上海)股份有限公司;腺病毒表達(dá)載體pacAd5 CMV-GFP購(gòu)自北京華越洋生物科技有限公司;熒光素酶pmirGLO 載體(批號(hào)GN1439)購(gòu)自上海蓋寧生物科技公司;Lipofectamine 2000 轉(zhuǎn)染試劑(批號(hào)11668019)購(gòu)自美國(guó)Invitrogen 公司;乳酸脫氫酶(lactate dehydrogenase,LDH)酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定(ELISA)試劑盒(批號(hào)RL008)、肌酸激酶同工酶MB(creatine kinase isoenzyme-MB,CK-MB)ELISA試劑盒(批號(hào)RC044)均購(gòu)自上海歌凡生物科技有限公司;心肌肌鈣蛋白Ⅰ(cardiac troponin Ⅰ,cTnⅠ)ELISA試劑盒(批號(hào)orb158935)購(gòu)自英國(guó)Biobyt 公司;髓過氧化物酶(myeloperoxidase,MPO)試劑盒(比色法,批號(hào)AO44-1-1)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)試劑盒(WST-1 法,批號(hào)A001-3-1)、谷胱甘肽過氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-Px)試劑盒(比色法,批號(hào)A005-1-1)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)試劑盒(TBA法,批號(hào)A003-1-1)均購(gòu)自南京建成生物工程研究所;蘇木精-伊紅(HE)染色試劑盒(批號(hào)AG1120)、TUNEL細(xì)胞凋亡檢測(cè)試劑盒(批號(hào)AT2190)均購(gòu)自上海吉至生化科技有限公司;TTC 染液(批號(hào)YT8072)、Triton X-100試劑(批號(hào)SY5134)均購(gòu)自北京伊塔生物科技有限公司;逆轉(zhuǎn)錄試劑盒(批號(hào)YST0010)購(gòu)自桂林金優(yōu)勝特貿(mào)易有限公司;SYBR Premix Ex Taq 試劑盒(批號(hào)DRR041A)購(gòu)自日本TAKARA 公司;高效RIPA 組織/細(xì)胞快速裂解液(批號(hào)R0010)、Trizol 試劑盒(批號(hào)15596-018)、雙熒光素酶報(bào)告基因檢測(cè)試劑盒(批號(hào)D0010)均購(gòu)自北京索萊寶科技有限公司;兔HMGB1 多克隆抗體(批號(hào)ab18256)、兔TLR4 多克隆抗體(批號(hào)ab218987)、兔β-肌動(dòng)蛋白(β-actin)多克隆抗體(批號(hào)ab5694)、兔辣根過氧化物酶標(biāo)記的IgG 二抗(批號(hào)ab205718)均購(gòu)自英國(guó)Abcam 公司;ECL 化學(xué)發(fā)光試劑盒(批號(hào)P0018S)購(gòu)自上海碧云天生物技術(shù)公司;其余試劑均為分析純,水為純化水。
SPF 級(jí)雄性SD 大鼠100 只,體質(zhì)量為200~250 g,由中國(guó)科學(xué)院上海藥物研究所提供,動(dòng)物生產(chǎn)許可證號(hào)為SCXK(滬)2020-0005。大鼠心肌細(xì)胞H9C2購(gòu)自美國(guó)ATCC公司,批號(hào)為ZB031。
所有大鼠均被飼養(yǎng)于(25±1)℃、12 h/12 h 光照/黑暗交替的恒溫空調(diào)房?jī)?nèi),自由進(jìn)食,飲水。1 周后,將大鼠分為假手術(shù)(Sham)組、I/R 組、Asp 預(yù)處理(I/R+Asp)組、I/R+Asp+in-miR-340-5p 組 和I/R+Asp+HMGB1 組,每組20 只。Sham 組大鼠開胸后不結(jié)扎冠狀動(dòng)脈,其余各組大鼠按下法建立模型:經(jīng)2%戊巴比妥鈉(40 mg/kg)麻醉后以仰臥位固定,插入氣管導(dǎo)管并連接呼吸機(jī);分離大鼠右頸動(dòng)脈,插入動(dòng)脈插管并連接到生物信號(hào)采集處理系統(tǒng);切開大鼠胸部,沿胸骨左側(cè)切開,分離心包,暴露心臟,用5/0絲線于左冠狀動(dòng)脈前降支底部結(jié)扎,結(jié)扎時(shí)放入特制線栓,以左室前壁發(fā)紺和ST 段抬高為缺血成功的標(biāo)志;缺血30 min后拔去線栓再灌注2 h,若上述變化消失,說明再灌注成功[10]。Sham組、I/R組和I/R+Asp 組大鼠在缺血前48 h 分別灌胃生理鹽水;I/R+Asp+in-miR-340-5p 組和I/R+Asp+HMGB1 組大鼠在缺血前48 h 分別轉(zhuǎn)染in-miR-340-5p 或過表達(dá)HMGB1(即分別尾靜脈注射含有in-miR-340-5p 或過表達(dá)HMGB1 的腺病毒,以miR-340-5p 或HMGB1 的表達(dá)情況判定是否轉(zhuǎn)染成功)。各藥物組大鼠在造模前7 d 灌胃Asp 200 mg/(kg·d)[以生理鹽水為溶劑,分2 次,連續(xù)7 d],Sham組、I/R 組平行灌胃等體積生理鹽水[8-9]。上述過程均經(jīng)過首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京世紀(jì)壇醫(yī)院動(dòng)物實(shí)驗(yàn)倫理委員會(huì)批準(zhǔn),嚴(yán)格參照相關(guān)規(guī)范要求操作[11]。
再灌注2 h 后,以2%戊巴比妥鈉麻醉大鼠,從心臟采集血液樣本并分離血清。隨后,斷頸處死大鼠,剖取心臟,用濾紙吸干,稱定質(zhì)量,沿左心室長(zhǎng)軸采集心肌組織,每組隨機(jī)選取5只大鼠的心肌組織用10%中性甲醛溶液固定,用于病理觀察和細(xì)胞凋亡檢測(cè);其余15只大鼠的心肌組織于-80 ℃凍存,用于炎癥及氧化應(yīng)激指標(biāo)(5 只)、心肌梗死面積(5 只)和miR-340-5p、HMGB1、TLR4表達(dá)(5只)的檢測(cè)。
取“2.2”項(xiàng)下各組大鼠血清樣本適量,采用ELISA法以酶標(biāo)儀檢測(cè)其血清LDH、CK-MB、cTnⅠ水平,嚴(yán)格按照各試劑盒說明書操作。
取“2.2”項(xiàng)下凍存的各組大鼠心肌組織適量,經(jīng)勻漿、離心后,取上清液,按試劑盒方法以酶標(biāo)儀檢測(cè)心肌組織中MPO、SOD、GSH-Px、MDA 水平,嚴(yán)格按照各試劑盒說明書操作。
取“2.2”項(xiàng)下固定的各組大鼠心肌組織適量,用石蠟包埋后切片(厚度5μm),經(jīng)脫蠟、水化后,行HE染色并置于光學(xué)顯微鏡下觀察其病理改變。
取“2.2”項(xiàng)下凍存的各組大鼠心肌組織適量,切成5個(gè)切片(厚度3 mm),放入培養(yǎng)皿中,在37 ℃培養(yǎng)箱中溫育10~15 min 后用1%TTC 試劑染色(缺血性心肌組織可被染成紅色,而梗死區(qū)域仍為灰白色)。用相機(jī)拍照并采用Image-Pro Plus 6.0軟件計(jì)算心肌梗死面積:心肌梗死面積=5 個(gè)切片梗死面積之和/整個(gè)心臟面積×100%。
采用TUNEL 法進(jìn)行檢測(cè)。取“2.5”項(xiàng)下切片,依次置于二甲苯中脫蠟、乙醇中水合,通過0.1%Triton X-100試劑滲透后,再使用3%H2O2阻斷內(nèi)源性過氧化物酶活性。將切片置于TUNEL 反應(yīng)混合物50μL 中,于37 ℃下孵育1 h,以DAB法顯色后,使用Image J 1.8.0軟件計(jì)算細(xì)胞凋亡指數(shù):細(xì)胞凋亡指數(shù)=凋亡陽(yáng)性細(xì)胞(呈棕色)/細(xì)胞總數(shù)(呈藍(lán)色)×100%。
采用qRT-PCR 法進(jìn)行檢測(cè)。取“2.2”項(xiàng)下凍存的各組大鼠心肌組織適量,勻漿,用Trizol 試劑盒提取總RNA。檢測(cè)總RNA純度、濃度和完整度后,參照逆轉(zhuǎn)錄試劑盒說明書將RNA 逆轉(zhuǎn)錄成cDNA,使用SYBR Premix Ex Taq試劑盒以U6作為內(nèi)參進(jìn)行PCR擴(kuò)增。反應(yīng)體系(共20μL)包括:上、下游引物各0.4μL,2×SYBR Premix Ex Taq 10 μL,cDNA 模板1 μL,用ddH2O 補(bǔ)足20μL。反應(yīng)程序如下:95 ℃預(yù)變性5 min;95 ℃變性20 s,57 ℃退火30 s,70 ℃延伸30 s,共37 個(gè)循環(huán)。使用2-ΔΔCt法計(jì)算待測(cè)基因的相對(duì)表達(dá)量(以Sham 組為參照)。miR-340-5p上游引物為5′-GCGGTTATAAAGCAATGAGA-3′,下游引物為5′-GTGCGTGTCGTGGAGTCG-3′;內(nèi)參上游引物為5′-CTCGCTTCGGCAGCACA-3′,下游引物為5′-AACGCTTTCACGAATTTGCGT-3′。
采用Western blot法進(jìn)行檢測(cè)。取“2.2”項(xiàng)下凍存的各組大鼠心肌組織適量,經(jīng)裂解液500μL 裂解后,于冰浴中勻漿,離心取上清液。將所獲蛋白與上樣緩沖液混合,于95 ℃下煮沸15 min變性。取變性蛋白,行電泳分離并轉(zhuǎn)移到PVDF 膜上,以5%脫脂牛奶封閉,加入HMGB1、TLR4、β-actin 一抗(稀釋比例均為1∶1 000),4 ℃下孵育過夜;洗膜,加入相應(yīng)二抗(稀釋比例為1∶5 000),37 ℃下孵育1 h,經(jīng)ECL 顯影后,使用凝膠成像系統(tǒng)成像并計(jì)算待測(cè)蛋白的相對(duì)表達(dá)量:待測(cè)蛋白的相對(duì)表達(dá)量=待測(cè)蛋白條帶灰度值/內(nèi)參蛋白條帶灰度值。
體外常規(guī)培養(yǎng)H9C2心肌細(xì)胞用于驗(yàn)證miR-340-5p與HMGB1 之間的靶向關(guān)系。采用Targetscan 軟件預(yù)測(cè)miR-340-5p 與HMGB1 的結(jié)合位點(diǎn),隨后將含有預(yù)測(cè)結(jié)合位點(diǎn)的HMGB1 野生型(HMGB1 WT)或突變型(HMGB1 MUT)的3′-非 翻 譯 區(qū)(3′-untranslated regions,3′-UTR)片段克隆在熒光素酶pmirGLO 載體上,經(jīng)DNA 測(cè)序驗(yàn)證后,按照Lipofectamine 2000 轉(zhuǎn)染試劑說明書操作,將HMGB1 WT 或HMGB1 MUT 與miR-340-5p(miR-340-5p 組)或miR-NC(miR-NC 組)共同轉(zhuǎn)染至H9C2心肌細(xì)胞,培養(yǎng)48 h后取出,使用酶標(biāo)儀對(duì)熒光素酶活性進(jìn)行測(cè)定,并采用Western blot 法檢測(cè)單獨(dú)轉(zhuǎn)染過表達(dá)miR-340-5p或miR-NC后H9C2心肌細(xì)胞中HMGB1蛋白的相對(duì)表達(dá)量(具體操作同“2.9”項(xiàng)),實(shí)驗(yàn)重復(fù)5次。
采用SPSS 22.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。數(shù)據(jù)均以±s表示,多組間比較采用單因素方差分析,組間兩兩比較采用SNK-q檢驗(yàn);成對(duì)比較采用t檢驗(yàn)。檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。
與Sham 組比較,I/R 組大鼠血清中LDH、CK-MB、cTnⅠ水平和心肌組織中MPO、MDA 水平均顯著升高,心肌組織中SOD、GSH-Px 水平均顯著降低(P<0.05);與I/R組比較,I/R+Asp組大鼠上述指標(biāo)均顯著改善(P<0.05)。與I/R+Asp 組比較,I/R+Asp+in-miR-340-5p 組、I/R+Asp+HMGB1組大鼠血清中LDH、CK-MB、cTnⅠ水平和心肌組織中MPO、MDA水平均顯著升高,而心肌組織中SOD、GSH-Px水平均顯著降低(P<0.05)。結(jié)果見表1、表2。
表1 各組大鼠血清心肌損傷指標(biāo)的檢測(cè)結(jié)果(±s,n=20)
表1 各組大鼠血清心肌損傷指標(biāo)的檢測(cè)結(jié)果(±s,n=20)
a:與Sham組比較,P<0.05;b:與I/R組比較,P<0.05;c:與I/R+Asp組比較,P<0.05
組別Sham組I/R組I/R+Asp組I/R+Asp+in-miR-340-5p組I/R+Asp+HMGB1組LDH/(U/L)215.36±18.56 854.16±76.32a 368.29±24.33b 489.36±30.08c 518.69±32.55c CK-MB/(U/L)114.35±10.54 325.69±23.25a 186.65±12.36b 247.33±15.20c 268.39±18.30c cTnⅠ/(ng/mL)1.25±0.18 5.29±0.59a 2.45±0.22b 3.12±0.32c 3.45±0.35c
表2 各組大鼠心肌組織中炎癥和氧化應(yīng)激指標(biāo)的檢測(cè)結(jié)果(±s,n=5)
表2 各組大鼠心肌組織中炎癥和氧化應(yīng)激指標(biāo)的檢測(cè)結(jié)果(±s,n=5)
a:與Sham組比較,P<0.05;b:與I/R組比較,P<0.05;c:與I/R+Asp組比較,P<0.05
組別Sham組I/R組I/R+Asp組I/R+Asp+in-miR-340-5p組I/R+Asp+HMGB1組MPO/(U/g)5.26±0.45 19.35±1.58a 9.26±0.87b 12.23±1.05c 14.36±1.10c SOD/(U/mg)162.36±12.65 68.69±7.54a 130.12±10.02b 89.26±7.65c 95.23±8.52c GSH-Px/(U/mg)29.65±2.08 10.02±1.10a 23.63±1.25b 16.26±1.20c 18.32±1.30c MDA/(mmol/mg)4.69±0.37 12.54±1.26a 7.25±0.59b 9.13±0.15c 10.26±1.05c
HE染色結(jié)果顯示,Sham組大鼠心肌細(xì)胞未見任何病理改變;I/R 組大鼠心肌纖維斷裂,細(xì)胞腫脹,細(xì)胞核不規(guī)則且固縮,并可見大量壞死細(xì)胞和炎癥細(xì)胞。用Asp 預(yù)處理后,I/R+Asp 組大鼠的上述病理改變有所好轉(zhuǎn);而在轉(zhuǎn)染in-miR-340-5p或過表達(dá)HMGB1后,Asp對(duì)I/R 損傷心肌細(xì)胞的上述保護(hù)作用被削弱。結(jié)果見圖1。
經(jīng)TTC染色證實(shí),與Sham組[(0.56±0.04)%]比較,I/R 組大鼠心肌梗死面積[(25.69±2.58)%]顯著增大(P<0.05);與I/R組比較,I/R+Asp組大鼠心肌梗死面積[(9.23±0.86)%]顯著縮?。≒<0.05);與I/R+Asp 組比較,I/R+Asp+in-miR-340-5p組、I/R+Asp+HMGB1組大鼠心肌梗死面積[(15.69±1.23)%、(17.03±1.36)%]均顯著增大(P<0.05)。結(jié)果見圖2。
圖1 各組大鼠心肌病理改變的顯微圖(HE染色)
圖2 各組大鼠心肌梗死面積的變化情況(TTC染色)
與Sham 組(3.25±0.32)比較,I/R 組大鼠心肌組織中細(xì)胞的凋亡指數(shù)(28.36±2.15)顯著增高(P<0.05);與I/R組比較,I/R+Asp組大鼠心肌組織中細(xì)胞的凋亡指數(shù)(9.26±0.57)顯著降低(P<0.05);與I/R+Asp組比較,I/R+Asp+in-miR-340-5p 組、I/R+Asp+HMGB1 組大鼠心肌組織中細(xì)胞的凋亡指數(shù)(15.56±1.02、17.21±1.14)均顯著增高(P<0.05)。結(jié)果見圖3。
與Sham組比較,I/R組大鼠心肌組織中miR-340-5p的相對(duì)表達(dá)量顯著降低,HMGB1、TLR4 蛋白的相對(duì)表達(dá)量均顯著升高(P<0.05);與I/R組比較,I/R+Asp組大鼠心肌組織中miR-340-5p 的相對(duì)表達(dá)量顯著升高,HMGB1、TLR4 蛋白的相對(duì)表達(dá)量均顯著降低(P<0.05);與I/R+Asp 組比較,I/R+Asp+in-miR-340-5p 組、I/R+Asp+HMGB1組大鼠心肌組織中miR-340-5p的相對(duì)表達(dá)量均顯著降低,HMGB1、TLR4 蛋白的相對(duì)表達(dá)量均顯著升高(P<0.05)。結(jié)果見圖4。
圖3 各組大鼠心肌組織中細(xì)胞凋亡情況的顯微圖(TUNEL法)
圖4 各組大鼠心肌組織中miR-340-5p 和HMGB1、TLR4蛋白表達(dá)的檢測(cè)結(jié)果(±s,n=5)
miR-340-5p 與HMGB1 的3′-UTR 區(qū)(位 點(diǎn)1364-1371)存在互補(bǔ)配對(duì)區(qū),故推測(cè)HMGB1可能是miR-340-5p 的靶點(diǎn)。熒光素酶活性檢測(cè)結(jié)果(圖5A)顯示,在轉(zhuǎn)染miR-340-5p 后,HMGB1 WT 的相對(duì)熒光素酶活性受到顯著抑制(P<0.05)。此外,HMGB1蛋白表達(dá)檢測(cè)結(jié)果(圖5B)顯示,轉(zhuǎn)染miR-340-5p可顯著降低HMGB1蛋白的相對(duì)表達(dá)量(P<0.05)。
圖5 miR-340-5p和HMGB1的靶向關(guān)系(±s,n=5)
臨床研究表明,心肌梗死是患者心血管疾病發(fā)生和死亡的主要原因,而恢復(fù)心臟的血液供應(yīng)被認(rèn)為是心肌梗死最有效的治療手段[12]。然而,再灌注本身會(huì)使心肌損傷進(jìn)一步惡化,這種現(xiàn)象被稱為心肌I/R 損傷[13]。目前,心肌I/R損傷缺乏相應(yīng)的治療靶點(diǎn),故尋找有效靶點(diǎn)十分必要。
研究表明,心肌細(xì)胞內(nèi)氧自由基大量產(chǎn)生、細(xì)胞黏附分子改變、鈣離子超載、心肌能量代謝障礙、細(xì)胞凋亡等都與心肌I/R 損傷相關(guān),這些機(jī)制的相互關(guān)聯(lián)構(gòu)成了一個(gè)復(fù)雜的信號(hào)網(wǎng)絡(luò),相互制約、平衡[14-15]。Asp屬于非甾體抗炎藥,其導(dǎo)致閉塞性心血管事件發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)低于傳統(tǒng)的非甾體抗炎藥,且可通過減輕炎癥反應(yīng)和線粒體氧化損傷、減少心肌細(xì)胞凋亡來改善心肌I/R 損傷[8-9]。為了探索Asp 在心肌I/R 損傷保護(hù)中的具體機(jī)制,本研究檢測(cè)了各組大鼠血清中心肌損傷指標(biāo)以及心肌組織中炎癥和氧化應(yīng)激指標(biāo)水平。結(jié)果表明,Asp 能通過抑制LDH、CK-MB、cTnⅠ的表達(dá),減輕炎癥反應(yīng),抑制氧化應(yīng)激反應(yīng),從而發(fā)揮對(duì)I/R損傷的保護(hù)作用。此外,本研究發(fā)現(xiàn),Asp 可明顯改善I/R 引起的心肌組織病理?yè)p傷,并可縮小心肌梗死面積,抑制心肌組織中的細(xì)胞凋亡,與已有研究基本相似[8]。
miR-340-5p 定位于人5 號(hào)染色體長(zhǎng)臂5q35.3,可通過靶向c-Met、FHL2、ROCK1、SKP2等多種癌基因來參與腫瘤的發(fā)生和發(fā)展[16];可通過上調(diào)髓細(xì)胞性白血病1的表達(dá)來減少氧化損傷和細(xì)胞凋亡,從而改善糖尿病性心肌功能障礙[17];除此之外,miR-340-5p 表達(dá)的上調(diào)還可有效緩解小鼠的心肌I/R 損傷[5]。本研究結(jié)果顯示,Asp預(yù)處理可顯著上調(diào)模型大鼠心肌組織中miR-340-5p的表達(dá),而抑制miR-340-5p的表達(dá)則可逆轉(zhuǎn)Asp對(duì)大鼠心肌I/R損傷的保護(hù)作用。由此筆者推測(cè),Asp可能通過上調(diào)miR-340-5p 的表達(dá)來發(fā)揮心肌保護(hù)作用。有研究指出,成熟的miRNA與其靶mRNA的3′-UTR序列配對(duì)結(jié)合后,可被整合到RNA誘導(dǎo)的沉默復(fù)合體中,從而導(dǎo)致靶mRNA 降解[18]。本課題前期研究證實(shí),HMGB1 編碼基因是miR-340-5p的靶基因,且過表達(dá)的miR-340-5p可顯著降低HMGB1 蛋白的表達(dá)[4]。結(jié)合本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),miR-340-5p介導(dǎo)的HMGB1通路在Asp保護(hù)心肌I/R損傷中發(fā)揮了作用。據(jù)報(bào)道,HMGB1 已被鑒定為內(nèi)源性TLR4 配體,可通過與髓樣分化蛋白2 結(jié)合來激活TLR4[19]。有研究指出,抑制HMGB1/TLR4 信號(hào)通路可抑制心肌細(xì)胞凋亡、自噬和炎癥反應(yīng)等,可見該通路可能與改善缺血性心肌損傷有關(guān)[6]。本研究結(jié)果顯示,經(jīng)Asp預(yù)處理后,HMGB1、TLR4蛋白的相對(duì)表達(dá)量均顯著降低,而HMGB1過表達(dá)可部分逆轉(zhuǎn)Asp對(duì)心肌I/R損傷的改善作用,提示HMGB1/TLR4 信號(hào)通路可能參與了Asp 的I/R 損傷保護(hù)機(jī)制。miR-340-5p 與HMGB1 的 靶向關(guān)系分析結(jié)果顯示,miR-340-5p 可靶向負(fù)調(diào)控HMGB1的表達(dá)。
綜上所述,Asp 可通過調(diào)節(jié)miR-340-5p/HMGB1/TLR4 通路來減輕炎癥反應(yīng)和氧化應(yīng)激,減少心肌組織中的細(xì)胞凋亡,進(jìn)而發(fā)揮對(duì)心肌I/R 損傷的保護(hù)作用。然而,Asp 的主要作用靶點(diǎn)為環(huán)氧合酶1/2 和前列腺素E2,上述靶點(diǎn)是否與miR-340-5p/HMGB1/TLR4 信號(hào)通路關(guān)聯(lián)尚有待探究;此外,本研究并未單獨(dú)設(shè)置不受藥物干預(yù)的miR-340-5p、HMGB1 過表達(dá)組,加之心肌I/R損傷調(diào)控機(jī)制復(fù)雜,故Asp的具體機(jī)制和其他途徑仍有待進(jìn)一步論證。