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背景众所周知,癌症患者日益增多,各种治疗手段层出不穷,目前化学治疗仍然是一种常用的手段。蒽环类抗肿瘤抗生素是目前应用和研究都较多的一类药物,而多柔比星(doxorubicin,Dox)作为蒽环类抗肿瘤药物的代表就成为了研究的重点。Dox在临床中应用较广,乳腺外科、呼吸科、消化科、泌尿外科、血液科、骨科等均有广泛应用,而且疗效肯定,应用前景较佳。但是由于Dox易累积在肝脏、心脏等,因其不可逆转的心脏和肝脏毒性限制了其临床使用,而慢性心脏毒性主要表现为充血性心力衰竭。如何早期进行防治,突破其心脏损害,将可能成为其临床使用的关键点。而心力衰竭的早期主要表现为心肌细胞肥大,多项研究表明JNK/Smad3信号通路在心肌肥厚、心力衰竭中发挥着重要作用,而自噬是1962年发现的一种“自己吃自己”的现象,在机体生理或者病理过程中均在发生,其中心肌肥厚、心肌细胞肥大中的具体作用并未完全阐明,在心肌肥厚中是保护机制还是损害机制还需要进一步研究,目前是生命科学领域研究的热点。研究Dox产生心脏毒性早期的分子机制,尽早寻找阻断或者减弱Dox心脏损害的靶点,增加的临床应用。目的研究Dox是否导致心肌细胞肥大,JNK/Smad3信号通路和自噬在Dox导致心肌肥大中的作用机制。方法选用H9C2心肌细胞进行体外实验。(1)研究Dox是否致心肌细胞肥大:实验分为两组,对照组(control,Con)和Dox组,通过应用ImageJ计算细胞表面积,通过细胞计数和测蛋白浓度计算单个细胞蛋白总量,通过WesternBlot检测心肌细胞肥大标志蛋白c-Myc、α-SMA的表达,通过细胞免疫组织化学检测心肌肥大标志蛋白ANP的表达情况,研究Dox是否致心肌细胞肥大;(2)Dox是否引起心肌细胞自噬水平发生变化:实验分为两组,Con组和Dox组,通过WesternBlot检测心肌细胞自噬标志蛋白LC3和Atg7的表达,研究Dox作用于心肌细胞时自噬的变化;(3)Dox是否引起心肌细胞JNK/Smad3信号通路发生变化:实验分为两组,Con组和Dox组,WesternBlot检测P-JNK、T-JNK、P-Smad3、T-Smad3的表达,研究Dox作用于心肌细胞时JNK/Smad3信号通路的变化;(4)自噬在Dox致心肌细胞肥大中的作用:实验分为四组,Con组、Dox组、Dox+雷帕霉素组(rapamycin,RAPA)和RAPA组,应用ImageJ计算细胞表面积,细胞计数和测蛋白浓度计算单个细胞蛋白总量,WesternBlot检测心肌细胞肥大标志蛋白C-Myc、α-SMA的表达,细胞免疫组织化学检测心肌肥大标志蛋白ANP的表达情况,WesternBlot检测心肌细胞自噬标志蛋白LC3和Atg7的表达,研究自噬在Dox致心肌细胞肥大中的作用;(5)JNK/Smad3信号通路在Dox致心肌细胞肥大中的作用:实验分为四组,Con组、Dox组、Dox+SP600125(SP)组和SP组,应用ImageJ计算细胞表面积,细胞计数和测蛋白浓度计算单个细胞蛋白总量,WesternBlot检测心肌细胞肥大标志蛋白C-Myc、α-SMA的表达,细胞免疫组织化学检测心肌肥大标志蛋白ANP的表达情况,WesternBlot检测P-JNK、T-JNK、P-Smad3、T-Smad3的表达,研究JNK/Smad3信号通路在Dox致心肌细胞肥大中的作用结果(1)Dox导致心肌细胞肥大:相比于对照组,Dox组细胞表面积增大(P<0.05),单个细胞蛋白总量增多(P<0.05),心肌细胞肥大标志蛋白C-Myc、α-SMA和ANP表达增加(P<0.05)(2)Dox作用于心肌细胞自噬降低,相比于对照组,Dox组自噬标志蛋白LC3和Atg7表达减少(P<0.05)(3)Dox作用于心肌细胞时JNK/Smad3信号通路磷酸化水平增加,相比于对照组,P-JNK和P-Smad3表达明显增加(P<0.05),T-JNK和T-Smad3无明显变化(P>0.05)(4)自噬降低促进Dox致心肌肥大作用,Dox组+RAPA组,相比于Dox组,自噬增强,细胞表面积减少(P<0.05),单个细胞蛋白总量减少(P<0.05),心肌细胞肥大标志蛋白C-Myc、α-SMA和ANP表达降低(P<0.05)(5)JNK/Smad3信号通路磷酸化增加促进Dox致心肌肥大作用,Dox组+SP组,相比于Dox组,P-JNK和P-Smad3表达增加(P<0.05),T-JNK和T-Smad3无明显变化(P>0.05),细胞表面积减少(P<0.05),单个细胞蛋白总量减少(P<0.05),心肌细胞肥大标志蛋白C-Myc、α-SMA和ANP表达降低(P<0.05)结论Dox通过增加JNK/Smad3信号通路磷酸化和降低自噬发挥致心肌细胞肥大的作用