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粉防己碱通过TRPV2/Ca2+/calcineurin/NFAT轴减轻心肌缺血再灌注损伤的保护机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月11日 来源:Herz 0.9
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本研究聚焦心肌缺血再灌注损伤(MI/RI)的防治难题,研究人员探索了粉防己碱(TET)通过调控TRPV2/Ca2+/calcineurin/NFAT信号轴的作用机制。结果表明,TET通过下调TRPV2表达,抑制钙超载、氧化应激和心肌细胞凋亡,显著改善MI/RI病理损伤。该研究为临床治疗MI/RI提供了新的理论依据和潜在治疗策略。
心血管疾病是全球范围内导致死亡的主要原因之一,其中心肌缺血再灌注损伤(myocardial ischemia/reperfusion injury, MI/RI)是冠状动脉再通治疗后常见的严重并发症,不仅影响治疗效果,还可能导致恶性心律失常甚至猝死。其发生机制复杂,涉及心肌细胞凋亡、钙离子(Ca2+)超载以及活性氧(reactive oxygen species, ROS)过量产生等多个环节。目前,如何有效防治MI/RI仍是心血管领域的研究热点和难点。
粉防己碱(tetrandrine, TET)是一种从中药粉防己中提取的双苄基异喹啉生物碱,具有抗氧化、抗炎和钙通道阻滞等多种药理活性。既往研究表明,TET对MI/RI具有保护作用,例如抑制线粒体功能障碍和减轻左心室重构。然而,其具体作用机制,特别是如何通过调控离子通道和下游信号通路来发挥保护效应,尚未完全阐明。本研究团队在前期工作中发现,TET可通过下调瞬时受体电位香草素2(transient receptor potential vanilloid 2, TRPV2)的表达来改善线粒体功能,从而对抗MI/RI。TRPV2是一种钙渗透性阳离子通道,参与Ca2+内流和ROS生成,但其在MI/RI中的具体下游机制尚不明确。
为了深入揭示TRPV2在MI/RI中的作用机制,本研究通过构建大鼠MI/RI模型和H9c2心肌细胞缺氧复氧(hypoxia-reoxygenation, H/R)模型,结合体内外实验,探讨了TET调控TRPV2及其下游Ca2+/calcineurin/NFAT信号通路对心肌细胞凋亡、氧化应激和钙超载的影响。研究结果证实,TET通过抑制TRPV2表达,进一步降低Ca2+浓度、calcineurin和核因子活化T细胞(nuclear factor of activated T cells, NFAT)的活性,从而减轻MI/RI引起的病理损伤。相关研究成果发表在《Herz》杂志上,为临床治疗MI/RI提供了新的理论依据和潜在靶点。
本研究主要采用了以下关键技术方法:通过腺病毒载体构建TRPV2过表达和敲低模型;建立大鼠MI/RI模型和H9c2细胞H/R模型;使用Evans blue/TTC双染色和HE染色分析心肌组织梗死面积和病理变化;通过TUNEL assay和流式细胞术检测细胞凋亡;利用DCFH-DA染色和钙测定试剂盒分别检测ROS水平和Ca2+浓度;采用qRT-PCR和Western blotting分析基因和蛋白表达。
通过大鼠MI/RI模型,研究发现下调TRPV2表达可显著改善心肌组织病理学结构和减少梗死面积。HE染色显示,TRPV2敲低组心肌细胞排列整齐,水肿和炎症浸润明显减轻;Evans blue/TTC双染色进一步证实,TRPV2敲低组梗死面积显著减小。这些结果表明,TRPV2的下调对MI/RI具有保护作用。
TUNEL assay结果显示,TRPV2敲低可显著减少MI/RI大鼠心肌细胞凋亡。同时,Western blotting分析发现,TRPV2敲低组促凋亡蛋白Bax和Cleaved Caspase-3表达下降,而抗凋亡蛋白Bcl-2和Survivin表达上升。此外,TRPV2敲低还抑制了Ca2+超载以及calcineurin和NFAT的蛋白表达,表明TRPV2通过调控Ca2+/calcineurin/NFAT信号通路参与心肌细胞凋亡过程。
在H9c2细胞H/R模型中,TRPV2敲低同样表现出抑制细胞凋亡、ROS生成和Ca2+超载的作用。流式细胞术和TUNEL assay结果显示,TRPV2敲低组细胞凋亡率显著降低;DCFH-DA染色和钙浓度测定进一步证实,ROS水平和Ca2+浓度在TRPV2敲低组明显下降。这些结果与体内实验一致,进一步验证了TRPV2在MI/RI中的关键作用。
通过用不同浓度TET处理H/R诱导的H9c2细胞,研究发现TET以浓度依赖的方式下调TRPV2、calcineurin和NFAT的mRNA和蛋白表达。同时,TET处理还显著降低了ROS生成和Ca2+浓度,表明TET通过抑制TRPV2及其下游信号通路发挥保护作用。
本研究系统阐明了TET通过调控TRPV2/Ca2+/calcineurin/NFAT轴在MI/RI中的保护机制。研究发现,TET下调TRPV2表达,抑制Ca2+内流,进而减少calcineurin和NFAT的活化,最终减轻心肌细胞凋亡、氧化应激和钙超载。这些结果不仅深化了对MI/RI发病机制的理解,还为临床开发针对TRPV2及其下游信号通路的治疗策略提供了重要依据。未来研究可进一步探索TET及其衍生物在心血管疾病治疗中的潜在应用价值。
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