【摘 要】
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目的:随着心脏发育病理生理机制的深入探索及体外循环等医疗技术水平的进步,先天性心脏病(Congenital Heart Disease,CHD)患者的存活率逐渐提高,然而该病的患病率及死亡率却依然逐年增高。CHD发生主要与遗传及环境因素有关,因此对CHD的分子遗传学研究十分必要。T-box转录因子参与胚胎发育和器官形成,在心脏发育及CHD的发生中扮演非常重要的角色。转化生长因子-β(TGF-β)是
【基金项目】
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国家自然科学基金:HOXA3与TBX1相互作用参与心脏发育及CHD发生的机制研究(81300130);
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目的:随着心脏发育病理生理机制的深入探索及体外循环等医疗技术水平的进步,先天性心脏病(Congenital Heart Disease,CHD)患者的存活率逐渐提高,然而该病的患病率及死亡率却依然逐年增高。CHD发生主要与遗传及环境因素有关,因此对CHD的分子遗传学研究十分必要。T-box转录因子参与胚胎发育和器官形成,在心脏发育及CHD的发生中扮演非常重要的角色。转化生长因子-β(TGF-β)是一种促生长转化多肽,主要调节细胞增殖、生长、分化和运动。目前,T-box转录因子1(TBX1)、转化生长因子β2(TGFβ2)在人类CHD的发生过程中的具体调节作用尚不明确。本研究旨在探讨TBX1、TGFβ2因子及细胞程序性死亡是否参与CHD发生及对心肌细胞发育的影响,从而为CHD的产前诊断及治疗策略提供新的思路。研究方法:1、检测H9C2细胞在TBX1沉默时TGF-β2表达。2、构建TGFβ2过表达细胞模型,Real time polymerase chain reaction(RT-PCR)和Western blot检测转染效率。3、CCK8检测TGFβ2过表达时细胞增殖情况。4、检测TGFβ2过表达H9C2细胞凋亡情况。Annexin V-FITC/PI双重染色定量分析细胞凋亡率;试剂盒法检测细胞内活性氧(Reactive oxygen species,ROS)含量及线粒体ROS含量;电镜下观察细胞超微结构改变;Western blot检测细胞凋亡相关蛋白PARP、caspase-3表达。5、RT-PCR和Western blot检测心肌组织TBX1和TGFβ2的表达水平。6、Western blot检测CHD心肌组织细胞凋亡相关蛋白PARP、caspase-3表达水平。7、Western blot检测CHD心肌组织中铁死亡相关蛋白GPX4、NRF2、HO-1、NOX4、ACSL4表达;试剂盒法检测CHD心肌组织中铁死亡代谢产物丙二醛(Malondialdehyde,MDA)含量。结果:1、H9C2细胞中,TBX1沉默时TGFβ2表达显著上调。2、TGFβ2过表达H9C2心肌细胞模型建立。3、与对照组相比,TGFβ2过表达组H9C2细胞增殖显著减低。4、TGFβ2过表达组电镜下见细胞结构出现明显凋亡改变。Annexin V FITC/PI细胞双染结果显示TGFβ2过表达H9C2细胞凋亡率及胞内活性氧水平显著增加,线粒体活性氧荧光强度显著增强。5、TGFβ2过表达组H9C2心肌细胞凋亡相关蛋白caspase-3水平显著增加,PARP表达明显下降。6、与细胞内TBX1及TGFβ2表达结果一致,CHD组较对照组TBX1 m RNA及蛋白水平下调,TGFβ2m RNA及蛋白水平升高。7、CHD组较对照组心肌组织中凋亡相关蛋白caspase-3表达显著增高,PARP表达减低。CHD组心肌细胞中可能存在细胞凋亡。8、CHD心肌组织中铁死亡相关蛋白GPX4、NRF2、HO-1表达显著降低,NOX4、ACSL4水平较对照组升高明显,并且CHD心肌组织中MDA含量显著增加,即CHD心肌组织中存在铁死亡发生。结论:1.TBX1基因可反向调控TGFβ2基因的表达。2.TBX1基因表达下调、TGF-β2基因表达上调可能参与了CHD的发生。3.TGF-β2基因过表达可抑制H9C2细胞增殖,诱导H9C2细胞凋亡。4.细胞过度凋亡与铁死亡均参与CHD的发生。
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