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阿霉素（DOX）诱导的心脏毒性（DIC）严重影响癌症患者预后。研究人员围绕 PKCε和 SIRT1 展开研究，发现 PKCε过表达可激活 SIRT1，减轻 DOX 诱导的心肌细胞凋亡和氧化应激，为防治 DIC 提供新方向。
在癌症治疗的战场上，阿霉素（Doxorubicin，DOX）是一把双刃剑。它作为临床广泛使用的化疗药物，能有效抑制癌细胞增殖，诱导癌细胞凋亡，为无数癌症患者带来希望。然而，这把剑却有着致命的 “副作用”—— 会引发心脏毒性。DOX 诱导的心脏毒性（DIC）就像隐藏在暗处的敌人，悄悄地损害着患者的心脏健康，增加患者心力衰竭和心律失常的风险，严重影响了癌症患者的生存质量和预后。面对这一严峻的问题，寻找有效的治疗方法来消除 DOX 对心脏的不良影响，成为了医学领域亟待攻克的难题。
在这样的背景下，广东医科大学附属医院、深圳妇幼保健院等多家国内研究机构的研究人员勇挑重担，开展了一项极具意义的研究。他们将目光聚焦在蛋白激酶 Cε（Protein Kinase C Epsilon，PKCε）和沉默调节蛋白 1（Sirtuin - 1，SIRT1）上，试图揭开它们与 DIC 之间的神秘联系。研究发现，PKCε过表达能够激活 SIRT1，进而保护心脏免受 DOX 诱导的细胞凋亡和氧化应激的伤害。这一结论为防治 DIC 提供了全新的潜在治疗途径，犹如在黑暗中点亮了一盏明灯，为解决这一医学难题带来了新希望。该研究成果发表在《Cardiovascular Toxicology》杂志上。
为了开展这项研究，研究人员主要运用了以下关键技术方法：首先，建立动物模型，选用 8 - 10 周龄的 C57BL/6 小鼠，通过腹腔注射 DOX（4mg/kg 每周一次，持续 4 周）构建小鼠 DIC 模型，同时设置对照组注射等量生理盐水；其次，进行细胞实验，分离培养新生 Wistar 大鼠（1 - 3 天龄）的心室心肌细胞，使其暴露于 DOX 中模拟体外心脏毒性环境；此外，运用免疫沉淀技术检测 PKCε与 SIRT1 的相互作用，以及采用蛋白质免疫印迹法（Western Blotting）测定相关蛋白的表达水平 。
下面来详细看看研究结果：
- DOX 诱导小鼠心脏损伤和功能障碍：通过构建小鼠 DIC 模型发现，与对照组相比，DOX 处理组小鼠心肌损伤明显，血清中肌酸激酶同工酶（CK - MB）和乳酸脱氢酶（LDH）水平显著升高，这两种酶是心肌损伤的重要标志物，它们的升高意味着心肌细胞受到了损伤。同时，小鼠体重和心脏重量与胫骨长度的比值显著下降，心脏的收缩和舒张功能也明显降低。此外，细胞形态学观察发现，DOX 处理组小鼠心肌细胞核形态改变，心肌细胞横截面积减小。这些结果充分表明 DOX 处理诱导了小鼠心脏损伤和功能障碍。
- DOX 降低小鼠心肌 PKCε和 SIRT1 蛋白表达，诱导氧化应激和细胞凋亡：研究人员进一步检测相关蛋白表达和氧化应激指标，结果显示，与对照组相比，DOX 处理组小鼠心肌组织中 PKCε、SIRT1 和抗凋亡蛋白 Bcl - 2 的表达显著降低，而促凋亡蛋白 Bax、Bax/Bcl - 2 比值以及 Cleaved Caspase 3 蛋白表达显著增加。同时，活性氧（ROS）生成和丙二醛（MDA）含量也显著升高，这表明 DOX 处理导致了心肌细胞氧化应激增强和细胞凋亡增加。由此可见，PKCε和 SIRT1 可能与 DIC 密切相关。
- DOX 诱导 NRVMs 中 PKCε和 SIRT1 蛋白表达降低，伴随氧化应激和细胞凋亡：在体外实验中，将新生大鼠心室心肌细胞（NRVMs）暴露于 DOX（1μM）24 小时。结果显示，与对照组相比，DOX 处理降低了细胞活力，增加了 LDH 释放，表明细胞受到损伤。同时，PKCε、SIRT1 和 Bcl - 2 的表达显著降低，促凋亡蛋白表达增加，TUNEL 阳性细胞增多，说明细胞凋亡加剧。此外，DOX 处理还增加了 ROS 生成和氧化应激，表现为 DHE 染色强度增加和 MDA 含量升高，并且细胞大小减小。这些结果进一步说明了 PKCε和 SIRT1 在 DOX 诱导的细胞凋亡和氧化应激中发挥着重要作用。
- PKCε可能是 SIRT1 的关键上游调节因子：为了探究 PKCε与 SIRT1 之间的关系，研究人员进行了免疫沉淀实验。结果发现，PKCε抗体能够下拉 SIRT1 蛋白，表明 PKCε与 SIRT1 在心肌细胞中存在直接或间接的结合。并且，DOX 处理后，PKCε下拉的 SIRT1 蛋白表达降低，而腺病毒过表达 PKCε则增加了 NRVMs 中 SIRT1 蛋白表达。这一系列结果表明，PKCε通过直接或间接结合调节心肌细胞中 SIRT1 的表达。
- PKCε过表达减轻 DOX 诱导的细胞凋亡和氧化应激：为了验证 PKCε在 DOX 诱导的心肌细胞凋亡中的作用，研究人员用 DOX 处理 NRVMs，同时设置过表达 PKCε的实验组。结果发现，与对照组相比，DOX 处理导致 PKCε、SIRT1 和 Bcl - 2 蛋白表达降低，细胞活力下降，LDH 释放增加，细胞凋亡相关指标升高，ROS 生成和氧化应激增强，细胞大小减小。而在过表达 PKCε的实验组中，PKCε和 SIRT1 蛋白表达显著增加，DOX 诱导的细胞凋亡和氧化应激明显减轻，细胞活力和大小得以恢复。这充分说明 PKCε能够保护心肌细胞免受 DIC 的损伤。
- SIRT1 抑制取消了 PKCε过表达对 DIC 的保护作用：为了进一步明确 SIRT1 在 PKCε介导的保护作用中的角色，研究人员使用 SIRT1 特异性抑制剂 Ex527 处理 NRVMs。结果显示，在 DOX 处理的细胞中，腺病毒过表达 PKCε增加了 SIRT1 蛋白表达，提高了细胞活力，降低了 LDH 释放，减少了细胞凋亡相关指标和 ROS 生成。然而，当用 Ex527 抑制 SIRT1 后，PKCε过表达的这些保护作用被取消。这表明 PKCε通过激活 SIRT1 来保护细胞免受 DOX 诱导的细胞凋亡。
综合上述研究结果，研究人员得出结论：DIC 可能是由于 PKCε蛋白表达下调，抑制了 PKCε/SIRT1 信号通路所致。而 PKCε过表达能够激活 SIRT1，从而有效保护心脏免受 DIC 的侵害。这一研究成果意义重大，不仅揭示了 DIC 发生的潜在机制，还为临床防治 DIC 提供了新的治疗靶点和理论依据。未来，有望基于这一发现开发出更有效的治疗策略，减少 DOX 对心脏的毒性，提高癌症患者的生存质量。然而，该研究也存在一些局限性，如 PKCε调节 SIRT1 活性的具体机制尚不清楚，体内实验的验证还需进一步开展，PKCε是否调节 SIRT 家族其他成员在心脏中的作用也有待探索。但这些不足并不影响该研究的重要价值，它为后续研究指明了方向，激励着科研人员继续深入探索，为攻克 DIC 这一医学难题不懈努力。
