探讨核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(NLRP3)介导的细胞焦亡在心肌细胞缺氧/复氧损伤中的作用。
方法为明确缺氧/复氧是否会引起细胞焦亡,采用抓阄法将H9c2心肌细胞随机分为2组:对照组(细胞不予缺氧/复氧处理)和缺氧/复氧组(细胞进行缺氧/复氧处理);为了明确焦亡在缺氧/复氧损伤中的作用,采用抓阄法将细胞随机分为4组:对照组(细胞正常培养)、YVAD组[用含有20 μm Z-缬氨酸-丙氨酸-消旋天冬氨酸(甲酯)-氟甲基酮(Z-YVAD-FMK)的培养基预处理4 h后,换普通培养基正常培养]、缺氧/复氧组(细胞进行缺氧/复氧处理)和YVAD+缺氧/复氧组(用含有20 μm Z-YVAD-FMK的培养基处理4 h后,再进行缺氧/复氧处理);为明确缺氧/复氧诱导的细胞焦亡是否与NLRP3有关,采用抓阄法将细胞随机分为4组:对照组[培养基中加入非特异性小干扰RNA(si-RNA)]、si-NLRP3组(培养基中加入NLRP3的si-RNA)、缺氧/复氧组(对培养基中加入非特异性si-RNA的细胞进行缺氧/复氧处理)和si-NLRP3+缺氧/复氧组(对培养基中加入NLRP3 si-RNA的细胞进行缺氧/复氧处理)。采用碘化丙啶(PI)染色检测细胞膜上的孔隙形成,采用CCK8法检测细胞活力,采用Western blot检测NLRP3、焦亡相关蛋白Caspase-1和白细胞介素1β(IL-1β)的蛋白表达水平。
结果(1)缺氧/复氧组PI染色阳性率[(26.46±5.15)%比(1.69±0.73)%]、NLRP3(0.57±0.16比0.23±0.06)、Caspase-1(1.07±0.13比0.37±0.08)和IL-1β(0.38±0.08比0.16±0.05)蛋白表达水平均高于对照组(P均<0.01)。(2)YVAD+缺氧/复氧组细胞活力高于缺氧/复氧组[(87.31±9.05)%比(73.30±7.19)%,P<0.05],PI染色阳性细胞率低于缺氧/复氧组[(18.12±4.36)%比(26.45±4.60)%,P<0.05],Caspase-1(0.72±0.12比1.07±0.15,P<0.05)和IL-1β(0.29±0.07比0.39±0.06,P<0.05)蛋白表达水平均低于缺氧/复氧组。(3)si-NLRP3+缺氧/复氧组细胞活力高于缺氧/复氧组[(85.46±7.71)%比(72.41±5.53)%,P<0.05],PI染色阳性率低于缺氧/复氧组[(18.22±4.20)%比(26.73±3.26)%,P<0.05],Caspase-1(0.87±0.07比1.15±0.15,P<0.05)和IL-1β(0.41±0.07比0.58±0.10,P<0.05)蛋白表达水平均低于缺氧/复氧组。
结论NLRP3介导的细胞焦亡与心肌细胞缺氧/复氧损伤有关。