EGCG与锌离子抑制缺氧/复氧损伤诱导的大鼠心肌细胞凋亡及相关机制

来源 :汕头大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:mxqfeng
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背景和目的:  1、细胞凋亡是心肌缺血再灌注损伤的重要特征之一,磷脂酰肌醇-3-激酶-蛋白激酶B(PI3K/Akt)信号通路的激活在心肌缺血再灌注损伤的保护中起决定性的作用。  2、没食子儿茶素没食子酸(EGCG)能通过激活PI3K/Akt信号通路抑制胰腺β细胞的凋亡,但EGCG在心肌缺血再灌注损伤这一病理过程对PI3K/Akt信号通路的影响有待研究。  3、外源性锌能够调节参与心肌缺血再灌注损伤保护机制的某些信号通路而保护细胞凋亡,同时有研究显示外源性锌离子(Zn2+)可以增强EGCG对体外培养肝细胞的保护作用。EGCG与Zn2+的联合使用能否在心肌细胞缺血再灌注损伤中表现出更显著的保护效应值得探讨。  因此,本实验观察不同浓度的EGCG、Zn2+及两者联合使用对心肌细胞的活力影响,并通过H9c2心肌细胞缺氧/复氧(H/R)损伤的模型,研究上述药物对凋亡的保护作用,并初步探讨其可能存在的机制。  方法:  H9c2心肌细胞经缺氧3小时,再灌注1小时后建立缺氧/复氧(H/R)损伤的模型。采用MTT比色法测定光密度值,观察不同浓度的EGCG(0μM、5μM、10μM、15μM、20μM)及Zn2+(0μM、5μM、10μM、15μM、20μM)对H9c2心肌细胞活力的影响,选取理想的药物浓度即10μM的EGCG及5μM的Zn2+进行以下实验。H9c2培养48h后随机分为以下实验组(n=6):①正常对照组:不行任何处理;②H/R损伤模型组:细胞仅行H/R处理;③EGCG组:细胞缺氧前30min加入10μMEGCG预处理,随后予10μMEGCG进行复氧孵育;④Zn2+组:细胞缺氧前30min加入5μMZn2+预处理,随后予5μMZn2+进行复氧孵育;⑤EGCG+Zn2+组:细胞缺氧前30min加入10μMEGCG及5μMZn2+预处理,随后予10μMEGCG及5μMZn2+进行复氧孵育;⑥EGCG+Zn2++LY294002(〔2,4-吗琳基-8-苯基-4-氢-1-苯并毗喃-4-酮,PI3K抑制剂)组:在细胞缺氧前30min加入10μMEGCG、5μMZn2+及20μMLY294002预处理,随后予10μMEGCG、5μMZn2+及20μMLY294002进行复氧孵育。通过Hoechst33258染色,观察分析经EGCG、Zn2+或EGCG+Zn2+处理后行H/R损伤的心肌细胞在形态学上变化,并进行凋亡指数(AI)比较;Westernblot法检测天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶-3(caspase-3)及磷酸化蛋白激酶B(p-Akt)蛋白的表达。实验数据采用单因素方差分析(one-wayANOVA),各样本均数之间的多重比较采用LSD(leastsignificantdifference)t检验进行分析。P<0.05认为差异具有统计学意义。采用SPSS17.0统计学软件进行统计学处理。  结果:  1、不同浓度的EGCG及Zn2+对心肌细胞生长的影响不同。EGCG浓度为5μM、10μM、15μM及Zn2+浓度为5μM时,对细胞活力无抑制作用,而且10μMEGCG还表现出促进生长作用,细胞活力与对照组比较明显增加,p<0.05。较高浓度的EGCG(20μM)和Zn2+(≥10μM)则明显抑制H9c2心肌细胞的生长,p<0.05。同时运用10μMEGCG和5μMZn2+,测其细胞活力与10μMEGCG组无差异。  2、以Hoechst33258染色检测凋亡,H/R对照组中多数细胞呈现典型的凋亡形态学表现。Zn2+组的AI较H/R组明显降低(39.7±1.8%vs.28.1±0.8%,p<0.05),10μMEGCG+5μMZn2+组比Zn2+组更进一步降低了AI(17.6±1.3%vs.28.1±0.8%,p<0.01),而EGCG组AI为36.3±1.8%,与H/R对照组比较无差异。  3、5μMZn2+组一定程度上抑制了激活型caspase-3的表达。10μMEGCG+5μMZn2+组表达最低,与H/R组及5μMZn2+组比较,p<0.01,10μMEGCG+5μMZn2++LY294002组的caspase-3与10μMEGCG处理组及H/R组之间的表达均无差异。  4、p-Akt在5μMZn2+组明显增高,与H/R组比较,p<0.01。10μMEGCG+5μMZn2+组p-Akt表达最高,与H/R组比,p<0.01;与5μMZn2+组比较,p<0.05。但EGCG+Zn2++LY294002组分别与10μMEGCG组及H/R组比较,p-Akt的表达无差异。  结论:  1、单独使用EGCG无抑制H/R损伤过程中细胞凋亡的作用,但与Zn2+共存时,两者产生比单用Zn2+更强的抗凋亡作用;  2、EGCG在H/R损伤过程中对PI3K/Akt信号通路无影响,单用Zn2+能一定程度上激活PI3K/Akt信号通路。当EGCG与Zn2+共存时,显著增强了PI3K/Akt信号通路的活性。
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