心肌細胞肥大中番茄紅素對自噬的作用

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[摘要]目的探討在血管慌張素Ⅱ（AngⅡ）誘導(dǎo)的心肌肥大中，番茄紅素對自噬的影響。方法原代培養(yǎng)的乳鼠心肌細胞，采用AngⅡ干預(yù)建立心肌肥大的模型；用番茄紅素和自噬的阻斷劑3-甲基腺嘌呤（3MA）干預(yù)。在光學(xué)顯微鏡下查看心肌細胞的形態(tài)；采用Westernblot法檢測自噬相關(guān)基因6（Atg6）Beclin1及自噬相關(guān)基因8（Atg8）LC3蛋白的表達；RealtimePCR技術(shù)檢測心肌細胞肥大標志物心房利鈉多肽（ANP）的mRNA表達。結(jié)果在AngⅡ誘導(dǎo)的心肌肥大中[細胞面積（517.19±52.31）；ANP相對含量（17.83±2.07）]，番茄紅素[細胞面積（355.82±40.45）；ANP相對含量（12.16±1.41）]緩解了心肌細胞面積的增加（F=56.518，P0.05），ANP的mRNA比值無顯著影響（P>0.05）（圖1、表1）。提示Lyc可抑制AngⅡ誘導(dǎo)的心肌細胞肥大。

與對照組對比，**P<0.01；與AngⅡ組對比，*P<0.05

圖1Lyc在AngⅡ誘導(dǎo)心肌肥大中的作用

表1四組大鼠心肌細胞面積和ANPmRNA測定結(jié)果對比

（x±s，n=5）

注：與對照組對比，**P<0.01；與AngⅡ組對比，#P<0.05

3.2在心肌肥大中Lyc對自噬的作用

為明確在心肌肥大中Lyc對自噬的作用，將細胞分為四組：對照組、AngⅡ組、AngⅡ+Lyc組（5μmol/L）和AngⅡ+Lyc（5μmol/L）組+3-MA（5μmol/L）組；于48h以Westernblot法測定Beclin1和LC3蛋白的水平，LC3Ⅱ/Ⅰ回響自噬活性。結(jié)果顯示：與對照組對比，AngⅡ干預(yù)48h后LC3Ⅱ/LC3Ⅰ比值和Beclin1的蛋白水平下降（P<0.05），參與Lyc干預(yù)后LC3Ⅱ/LC3Ⅰ比值和Beclin1的蛋白水平有所增加（P<0.05），而使用3-MA后LC3Ⅱ/LC3Ⅰ比值和Beclin1的蛋白水平急速下降（P<0.01）；3-MA（5μM）對細胞本身無影響（圖2、3，表2）。

與對照組對比，*P<0.05；與AngⅡ組對比，#P<0.05；與AngⅡ+Lyc組對比，**P<0.01

圖2在心肌肥大中Lyc對LC3蛋白的影響

與對照組對比，*P<0.05；與AngⅡ組對比，#P<0.05；與AngⅡ+Lyc組對比，**P<0.01

圖3在心肌肥大中Lyc對Beclin1蛋白的影響

4議論

從20世紀末人們察覺服用Lyc能明顯降低前列腺癌的發(fā)病率至今，已有大量的流行病學(xué)調(diào)查、臨床研究和動物測驗證明Lyc具有極強的抗氧化才能，可以預(yù)防各種慢性疾病[8-10]。更加是在心血管疾病中，Lyc不僅可以降低血脂，降低收縮壓，裁減心血管疾病的風(fēng)險，還能緩解缺血/再灌注損傷[11-12]。但對于其是否有抑制心肌肥大的作用及相關(guān)機制，目前國內(nèi)尚未有報道。本測驗首次在心肌肥大的模型上探討Lyc的作用和與自噬之間的關(guān)系。本測驗查看到，AngⅡ干預(yù)心肌細胞后細胞面積明顯增大、心肌肥大標志物心房利鈉多肽（ANP）明顯上升，說明AngⅡ誘導(dǎo)的細胞肥大模型告成；然后參與Lyc干預(yù)察覺，Lyc裁減了AngⅡ誘導(dǎo)心肌細胞面積的增大，降低了ANP的升高，在一點程度上對心肌肥大起到了抑制作用。測驗進一步察覺，AngⅡ誘導(dǎo)的細胞肥大中伴有自噬相關(guān)基因Beclin1和LC3蛋白表達的下降，而Lyc的干預(yù)卻促進了自噬相關(guān)基因Beclin1和LC3蛋白的表達。利用自噬阻斷劑3MA降低了Lyc對心肌細胞肥大的抑制作用，提示Lyc可能通過激活自噬來抑制AngⅡ誘導(dǎo)的心肌肥大。

自噬在心臟中的作用存在著爭議。早在20世紀80年頭，人們就察覺心肌細胞蛋白質(zhì)合成增加和細胞肥大的同時，伴隨著自噬水平的降低[13]。21世紀初Nakai等[14]在橫主動脈縮窄誘導(dǎo)的早期心肌肥大模型中察覺，自噬水平明顯低于假手術(shù)組，提示心肌肥大代償期，自噬活性顯著下降；此外亦有文獻報道自噬的激活劑雷帕霉素可以阻斷由主動脈縮窄[15]、甲狀腺激素[16]引起的心肌肥大，并且逆轉(zhuǎn)已經(jīng)存在的心肌肥大[17]。最近的研究察覺，F(xiàn)oxO3可通過上調(diào)自噬水平，使心肌肥大的心臟體積縮小[18]。目前關(guān)于Lyc對自噬的作用在心臟病中的研究是空白。筆者前期測驗說明自噬對于AngⅡ誘導(dǎo)的心肌肥大進展可能起抑制作用[9]。本測驗在細胞水平上明確了Ly