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目的:心力衰竭的发病率和住院率高,预后差,心肌肥大是心力衰竭最重要的危险因素,并最终进展为心力衰竭,恶性心律失常,甚至死亡。涉及病理性心肌肥大的的机制非常复杂,在这些机制中,A激酶锚定蛋白1(A-kinase anchoring protein1,AKAP1)对病理性心肌肥大的保护作用是比较少见的,它主要是通过抑制其下游的钙调神经磷酸酶(calcineurin,Ca N)进而抑制活化T细胞核因子3(nuclear factor of activated T cells 3,NFATc3)来起作用。在临床上,目前治疗心肌肥大的药物效果不佳,而索格列净(sotagliflozin,LX4211)作为钠-葡萄糖共转运体1(sodium-glucose cotransporter 1,SGLT1)和钠-葡萄糖共转运体2(sodium-glucose cotransporter 2,SGLT2)的双重抑制剂,是一种新型的降糖药,它可显著降低心衰住院率、主要终点事件和心血管事件导致的死亡。已有研究证明SGLT2的抑制剂可以抑制冠状动脉粥样硬化,降低心衰住院率和死亡风险,还可以抑制大鼠心肌肥大和心肌纤维化。相反,SGLT1在正常的和病理的人的心肌细胞中均有表达,而且在心肌缺血和心肌肥大时过表达。索格列净本身可抑制非糖尿病大鼠心力衰竭的危险因素,比如心肌纤维化、左心室重构及胎儿心脏基因的表达。蛋白激酶C(protein kinase C,PKC)作为AKAP1的上游效应分子可调节线粒体代谢,而PKC对SGLT1和SGLT2又存在负性调控作用,这与索格列净对SGLT1和SGLT2的抑制作用是一致的,所以索格列净有可能通过激活PKC,进而激活AKAP1来调节心肌肥大。本研究旨在探讨索格列净对大鼠心肌细胞肥大的作用,以及AKAP1/Ca N/NFATc3信号通路在索格列净调控大鼠心肌细胞肥大中所起的作用。研究方法:1.心肌肥大模型的诱导:当H9c2细胞密度达到90%时,用无血清培养基培养24 h,然后换成完全培养基后再加入100 u M的PE继续培养24 h。2.实验分组:第一和第三阶段的研究中H9c2大鼠心肌细胞被分为三组:a.对照组:Control;b.肥大组:苯肾上腺素(phenylephrine,PE)组;c.药物干预组:LX4211+PE组。第二阶段H9c2细胞分为五组:a.Control组;b.PE组;c.LX4211+PE组;d.LX4211+小干扰RNA阴性对照(siNC)+PE组:LX4211+PE+SiNC;e.LX4211+小干扰RNA AKAP1(SiAKAP1)+PE组:LX4211+PE+SiAKAP1;d和e在换无血清培养基之前,分别用siNC或SiAKAP1提前转染24 h。3.用CCK-8分别检测不同浓度的PE(0,25,50,100,150,200 u M)和LX4211(0,9,18,36,72,90,180 n M)在孵育24 h和48 h的细胞活性,并选择最适药物浓度。4.采用细胞转染的方式敲减AKAP1的表达,通过Western blot检测转染效率并筛选出最适宜的SiAKAP1。5.采用鬼笔环肽染色测定心肌细胞表面积。6.流式细胞术检测细胞凋亡率。7.采用Western blot检测心房利钠肽(atrial natriuretic peptide,ANP)、B型脑钠肽(B-type brain natriuretic peptide,BNP)、AKAP1、CnA、NFATc3,p-NFATc3的蛋白表达。8.采用免疫荧光法检测CnA、NFATc3和AKAP1的表达强弱。9.罗丹明123染液测定线粒体膜电位(mitochondrial membrane potential,MMP)。结果:1.通过CCK-8检测结果显示随着PE和LX4211浓度的增加和培养时间的延长,前者的细胞活性逐渐下降,最终选择100 u M作为最适浓度,而后者的细胞活性先增加后下降,最终选择18 n M作为最适浓度,最佳培养时间选择24 h。2.在第一阶段研究中,鬼笔环肽染色,Western blot和罗丹明123染色的结果显示,与对照组相比,PE组的心肌细胞表面积和ANP,BNP的表达明显增加,MMP减少;与PE组相比,LX4211+PE组的心肌细胞的表面积以及ANP和BNP表达减少,MMP增加。3.在第二阶段的研究中,筛选出SiAKAP1-3作为最佳的SiAKAP1被用于后续的转染实验。与Control组相比,PE组的细胞凋亡率、BNP的表达及细胞表面积均增大,AKAP1的表达减少;与PE组相比,LX4211+PE组的细胞凋亡率、BNP的表达及细胞表面积下降,AKAP1的表达增加。当敲减AKAP1后,与LX4211+PE+SiNC组相比,结果与LX4211+PE组趋势相反。4.在第三个阶段的研究中,从Western blot和免疫荧光结果来看,与对照组相比,PE组的CnA和NFATc3的表达增加,AKAP1和P-NFATc3的表达减少;然而,与肥大组相比,LX4211+PE组的CnA和NFATc3的表达减少,AKAP1和P-NFATc3的表达增加。结论:1.索格列净能够调控PE诱导的大鼠心肌肥大。2.索格列净通过AKAP1/Ca N/NFATc3信号通路来发挥其对心肌肥大的调控作用。