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1背景和目的泛素-蛋白酶体途径是细胞内蛋白质降解的主要通路,该途径与细胞凋亡、炎性细胞因子的表达等有关。泛素-蛋白酶体系统(UPS)在心肌组织中含量丰富,其功能失调与心肌缺血、肥厚和心衰的发生有密切关系。心肌梗死后心肌重塑与炎性细胞因子表达增多、细胞凋亡有关。核转录因子-ΚB (NF-ΚB)在炎性细胞因子表达的转录过程中起关键作用,而NF-ΚB的激活过程由UPS调控。因此,通过抑制NF-ΚB的激活,下调炎性细胞因子的表达可能改善梗死后心肌重塑。另外,近年在心肌内源性保护机制的研究中发现,热休克蛋白70( HSP70)可以抑制心肌细胞凋亡,改善心肌重塑,而UPS在HSP70的表达上起重要作用。在心肌梗死后存在NF-ΚB的激活以及应激时HSP70的表达下降,因此,应用蛋白酶体抑制剂抑制NF-ΚB的激活以及诱导热休克蛋白表达,可能具有心肌保护作用。本研究的目的是探索蛋白酶体抑制剂MG-132对大鼠心肌梗塞后心肌重塑的影响和有关机制。2研究方法结扎SD大鼠左冠状动脉前降支(LAD)制作心肌梗死模型,将造模成功且存活超过24小时的大鼠进行随机分组:(1)MG-132干预组(MG组):术后第二天给MG-132(0.1mg·kg-1·d-1)腹腔内注射,至术后28天;(2)PDTC干预组(PDTC组):于术后第二天给PDTC(80mg·kg-1·d-1)腹腔内注射,至术后28天;(3)MG-132和Quercetin联合干预组(MG+Q组):术后第二天给MG-132(0.1mg·kg-1·d-1)和Quercetin(100mg·kg-1·d-1)腹腔内注射,至术后28天;(4)心肌梗死组(MI组):给予生理盐水腹腔内注射,至术后28天;(5)SH组:手术操作同前面各组,但未作冠状动脉结扎。给予生理盐水腹腔内注射,至术后28天;28天时进行心脏超声心动图测定大鼠心脏左室前壁厚度、左室后壁厚度、左室舒张末直径。然后,处死动物后称取左室重量,计算左室重量指数;计算MI组、MG组和SH组的心肌梗死面积百分比及各组动物的心衰发病率及死亡率。非梗死区心肌HE染色后通过生物图像分析软件计算非梗死区心肌细胞的表面积、周长和直径。天狼猩红染色后利用医学生物图像分析软件计算非梗死区总胶原、Ⅰ型胶原和Ⅲ型胶原的胶原容积分数,并计算Ⅰ/Ⅲ比值。RT-PCR法检测活化的核转录因子-κBp65 (NF-κBp65)、白介素-1β(IL-1β)、金属基质蛋白酶2(MMP2)和热休克蛋白70(HSP70)的mRNA表达,用免疫组化和Western blot法检测NF-κBp65、IL-1β、MMP2 HSP70和凋亡蛋白酶3(Casapase-3)的蛋白表达。TUNEL法检测梗死区周围组织心肌细胞凋亡。3结果MI组和MG组的左室后壁厚度、左室舒张末直径、左室重量指数较SH组明显增大,左室前壁厚度变薄(P<0.01)。与MI组比较,MG组的上述指标得到显著改善(P<0.01)。SH组大鼠无心衰发生和死亡,与MI组比较,虽然MG组的心衰发病率和死亡率有降低趋势,但无统计学意义(P>0.05)。与SH组比较,MI组、MG组及PDTC组的总胶原、Ⅰ型胶原、Ⅲ型胶原、Ⅰ/Ⅲ比值显著增加,差异均具有统计学意义(P<0.01),以MI组增加最明显。而MG组及PDTC组的上述指标均明显低于MI组(P<0.01)。与PDTC组相比,MG组的总胶原、Ⅰ型胶原以及Ⅰ/Ⅲ比值降低更明显(P<0.01),Ⅲ型胶原在两组之间无显著性差异(P>0.05)与SH组比较,MI组、MG组和PDTC组的非梗死区心肌细胞表面积、周长、平均直径均显著增加(P<0.01),以MI组的增加最为显著;与MI组相比,MG组和PDTC组的上述指标均明显降低(P<0.01);与PDTC组相比,MG组的降低更明显(P<0.01)。与SH组相比,MI组、MG组、PDTC组的NF-κB、IL-1β和MMP-2的mRNA表达和蛋白质水平均增加(P<0.01),尤其是MI组增加最明显;与MI组相比,MG组和PDTC组明显降低(P<0.01);MG组与PDTC组相比,PDTC组的NF-κB、IL-1β的降低更明显(P<0.05),而MG组的MMP2降低更明显(P<0.01)SH组、MI组、MG组、MG+Q组的非梗死区细胞凋亡指数分别为0.89±0.12、21.31±0.82、5.27±0.51、7.15±0.41。与SH组相比,MI组、MG组以及MG+Q组的凋亡指数明显增加(P<0.01)。与MI组相比,MG组和MG+Q组的心肌细胞凋亡指数明显减少(P<0.01),MG组的心肌细胞凋亡指数减少比MG+Q组更明显(P<0.01)。SH组与MI组的HSP70的mRNA和蛋白表达水平无显著性差异(P>0.05),MG组和MG+Q组的HSP70的mRNA和蛋白表达水平比前两组明显增加(P<0.01),MG组增加比M+Q组更明显(P<0.01)。MI组、MG组、MG+Q组的Caspase-3蛋白质水平较SH组明显增加(P<0.01)。与MI组相比,MG组和MG+Q组显著降低了Caspase-3的表达(P<0.01),MG组降低比M+Q组更为明显(P<0.01)。4结论(1)蛋白酶体抑制剂MG-132能够改善大鼠心肌梗死后的结构重塑和组织学重塑。(2)MG-132抑制NF-κB的活化,降低了炎性细胞因子IL-1β的表达;诱导HSP70的产生,抑制Caspase-3的表达,减少非梗死区的细胞凋亡,这些可能是MG-132的主要作用机制。(3)本实验未能证明MG-132有减少大鼠心肌梗死后心衰的发病率和死亡率的作用。