文摘
的过氧物酶体proliferator-activated受体-α(PPAR -α)受体激动剂的非诺贝特改善心脏肥大;然而,它的作用机制尚未完全确定。我们以前的研究表明,disintegrin和metalloproteinase-17 (ADAM17)需要血管紧张素II-induced心脏肥大。本研究旨在确定ADAM17是否参与保护行动的非诺贝特对心脏肥大。腹部动脉收缩——(AAC)被用来观察诱导高血压大鼠非诺贝特对心脏肥大和ADAM17表达的影响。心肌细胞主要是使用非诺贝特(10μ米)1小时前被刺激血管紧张素ⅱ(100海里)另一个24小时。非诺贝特的比率降低左心室重量和身体重量(LVW / BW)和心脏重量体重(HW / BW),左心室前壁厚度(LVAW),左心室后壁厚度(LVPW)和ADAM17 mRNA和蛋白水平在AAC-induced高血压大鼠左心室。同样的,在体外实验表明,非诺贝特明显减毒血管紧张素II-induced心脏肥大和ADAM17 mRNA和蛋白水平下降与血管紧张素ⅱ主要心肌细胞的刺激。总之,减少ADAM17表达式是PPAR -的保护行动α受体激动剂对压力overload-induced心脏肥大。
1。介绍
高血压、心血管疾病的一个关键,负责全球许多残疾和死亡。它的特点是持续压力过载和并发病理性心肌肥大的发展,起着至关重要的作用在慢性心力衰竭的发生和发展,心血管事件链的最后阶段(1,2]。存活5年率已经报很低在慢性心力衰竭患者症状3,4]。因此,改善病理心脏肥大可以预防高血压的进展慢性心力衰竭。
压力过载和心脏肥大共同诱导物(例如,内皮素和血管紧张素ⅱ),激活下游基质金属蛋白酶(mmp, MMP2、MMP7等)和disintegrin金属蛋白酶(亚当斯,ADAM12和ADAM17等)通过激活Gq protein-coupled受体(2,5- - - - - -7]。在这些金属蛋白酶,MMP2、MMP7 ADAM12,和ADAM17是最在心血管系统的背景下进行研究。先前的研究已经证实ADAM17位于上游ADAM12和MMP2的金属蛋白酶的网络信号通路(2,8),这表明ADAM17可能是金属蛋白酶家族的重要成员。ADAM17已经基本功能和信息交互,信号和蛋白水解作用的关键细胞因子,细胞因子受体,和其他目标(9,10]。系统性ADAM17击倒了改善心脏肥大的血管紧张素II-induced高血压老鼠和自发性高血压大鼠(7,8]。因此,ADAM17是一个关键因素,调节压力overload-induced心脏肥大。
PPAR -α存在于高水平和高能源需求依赖于组织线粒体脂肪酸氧化作为主要能源来源,包括心脏和肝脏(11]。最近,PPAR -α催化剂被评为治疗药物调节心脏肥大单独或与其他代理(12- - - - - -16]。然而,目前尚不清楚是否ADAM17参与非诺贝特对心脏肥大的保护作用。
在这个研究中,我们发现,PPAR -α激活非诺贝特改善压力overload-induced心脏肥大和ADAM17 AAC-induced高血压大鼠左心室组织中表达。在初选培养心肌细胞,PPAR -α激活抑制血管紧张素II-induced心脏肥大和ADAM17降低蛋白质和mRNA水平。我们之前的结果表明,ADAM17 siRNA明显减毒血管紧张素II-induced主要心脏肥大的心肌细胞(17]。因此,这些行间接证据表明,减少ADAM17表达参与非诺贝特的保护作用压力overload-induced心脏肥大。
2。材料和方法
2.1。动物
动物协议根据指导原则进行实验动物保健和使用的由美国国立卫生研究院。进一步,动物实验是医学伦理委员会批准广东省级综合医院。共有46个男性Sprague-Dawley老鼠(约200 - 250克)从中山大学实验动物中心购买。
2.2。AAC-Induced心脏高血压模型
大鼠麻醉后通过腹腔内注射3%的戊巴比妥钠(40毫克/公斤),中线剖腹术进行暴露腹部动脉略高于肾动脉。主动脉条带进行了根据Irukayama-Tomobe Y[描述的方法15]。AAC格式进行了36个老鼠,老鼠分为AAC集团(车辆、口服填喂法),AAC +非诺贝特(60毫克/公斤,口服填喂法)集团和AAC +非诺贝特(120毫克/公斤,口服填喂法)。60毫克/公斤和120毫克/公斤剂量大鼠非诺贝特的两倍和四倍,分别等效剂量的人类。同样,这些相同的程序进行了虚假的组的老鼠除了腹部动脉的绑定。每组中有10个老鼠。持续4周没有造成死亡的AAC老鼠虽然有大约15%在24小时内死亡的老鼠受到AAC。
2.3。超声心动图和血流动力学测量
超声心电图仪是Vevo 2100获得高分辨率图像在活的有机体内缩微成像系统(视觉超音速,加拿大)大鼠麻醉后2%的通过吸入安氟醚如前所述;左室前、后壁厚度(LVAW和LVPW)测量和分析17,18]。接下来,主动脉收缩压(AoSP),左心室收缩压(LVSP),左心室压力和最大速度增加(dp / dtmax)和减少(dp / dtmin)测量使用bl - 420系统(成都Tai-Meng科技有限公司,中国)。最后,心脏质量指数和左心室质量指数分别计算。
2.4。细胞培养
心室心肌细胞的主要文化得到从幼童斯普拉格——Dawley老鼠如前所述19]。
2.5。细胞表面积
与tetramethylrhodamine——(TRITC)染色后贴上phalloidin,心肌细胞被用来评估细胞表面积通过自动分析的平均细胞面积40视觉领域使用Cellomics /高含量筛查(热科学,美国)如前所述17]。
2.6。实时定量聚合酶链反应
进行RNA提取和实时定量PCR(如前所述17]。实时定量PCR,特定的引物对ADAM17,法国巴黎,和ANP和GADPH基因作为内部控制。使用下面的总理:ADAM17: 5′-GTGAGCAGTTTCT CGAACGC-3′(正向引物)和5′-AGCTTCTCAAGTCGCAGGTG-3′(反向引物);法国巴黎:5′-ATGCAGAAGCTGCTGGAGCTGATA-3′(正向引物)和5′ttg TAGGGCCTTGGTCCTTTGAGA-3′(反向引物);ANP: 5′-GGAAGTCAACCCGTCTCA-3′(正向引物)和5′-AGCCCTCAGTTTGCTTTT-3′(反向引物);GADPH: 5′-ATCAA GAAGGTGGTGAAGCA-3′(正向引物),5′-AAGGTGGAAGAATGGGAGTTG-3′(反向引物)。
2.7。西方墨点法
协议为西方墨点法是基于先前报道的方法(17]。包括抗体抗体ADAM17 (Abcam,美国),抗体微管蛋白(圣克鲁斯,美国),和山羊anti-rabbit lgGHRP(亲和力,美国)。
2.8。统计分析
数据表示为均值±SD。结果分析两组之间使用一个未配对t检验和单向方差分析中至少三组。结果被认为是统计学意义时p < 0.05。
3所示。结果
3.1。非诺贝特防止压力Overload-Induced心脏肥大
如表所示1,在主动脉收缩压有显著增加(AoSP, 180.6±13.7毫米汞柱和124.3±8.6毫米汞柱)和左心室收缩压(LVSP, 184.4±11.4毫米汞柱和134.3±9.8毫米汞柱)在AAC组与那些虚假的组相比,表明AAC-induced高血压模型的成功建设。心脏肥大是一般评估心室质量和心室壁厚,表明HW / BW, LVW / BW, LVAW, LVPW [20.]。与低或高剂量的非诺贝特治疗后28天,老鼠受到AAC格式显示削弱在减少支持的左心室肥大HW / BW, LVW / BW, LVAW, LVPW,肥厚性基因的mRNA水平(ANP、BNP),尽管非诺贝特治疗LVSP无显著变化(图引起的1和表1)。因此,非诺贝特可以抑制压力overload-induced心脏肥大。
(一)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
3.2。非诺贝特减少ADAM17表达式从AAC-Induced高血压大鼠左心室组织
如数据所示2(一个)和2 (b),ADAM17蛋白质和mRNA水平显著调节AAC组与那些虚假的组相比,而非诺贝特的低或高剂量显著降低ADAM17蛋白质和mRNA水平从AAC-induced高血压大鼠左心室组织。这些发现表明,非诺贝特减少ADAM17表达式从AAC-induced高血压大鼠左心室组织。
(一)
(b)
3.3。非诺贝特抑制血管紧张素II-Induced心脏肥大主要培养的心肌细胞
心脏肥大包括reexpression胎儿基因,包括β肌球蛋白重链(βmhc)、ANP、BNP,这些胎儿基因常用的诊断心脏肥大细胞标记(21]。此外,细胞表面积还用于评估心脏肥大心肌细胞培养(22]。如图3、细胞表面积和mRNA水平的肥厚性标记(ANP、BNP)在心肌细胞明显升高处理24小时100海里血管紧张素ⅱ与对照组相比,而非诺贝特治疗减少细胞表面积和mRNA ANP、BNP水平。这些发现表明,非诺贝特可以减轻血管紧张素II-induced心脏肥大。
(一)
(b)
(c)
3.4。ADAM17介导的保护行动非诺贝特对血管紧张素II-Induced心脏肥大
在体外实验表明,与非诺贝特预处理(10μ米)抑制血管紧张素II-induced upregulation ADAM17表达(图4)。我们之前的结果显示,ADAM17 siRNA可以减弱心脏肥大,表明其影响细胞表面积和肥厚性基因的mRNA水平(ANP、BNP)与100 nm原发性心肌细胞刺激血管紧张素ⅱ(24小时17]。在一起,这些线的间接证据表明,抑制ADAM17调制非诺贝特对血管紧张素的保护作用II-induced心脏肥大。
(一)
(b)
4所示。讨论
PPAR -α是一个关键的中介心脏肥大。一个大约4倍增加PPAR -α表达PPAR -α转基因小鼠(Tg)的价格相比nontransgenic (NTg)同窝出生不会引起显著心脏肥大PPAR -αTg老鼠(23]。然而,报告显著诱导的心室肥大在正常小鼠PPAR -αTG老鼠表达更高的PPAR -α水平相比NTg同窝出生的(24]。然而,Rana年代et al。25)报道,PPAR -α超表达在病理性心脏肥大改善心脏肥大和改善心脏功能。PPAR -α表达下调在没有人类的心26),但增加了链脲霉素诱导的糖尿病小鼠的心脏和扩张型心肌病患者24,27]。此外,缺乏PPAR -α结果更明显肥厚性增长反应和心脏功能障碍与增强的炎症标记物的表达和细胞外基质重塑(28]。这些发现表明,一定量的PPAR -α表达和活动需要维护心脏形态和功能,但过度或PPAR -表达式和活动水平较低α在生理条件下促进心脏肥大和心脏功能障碍,而PPAR -α在病理条件下超表达减弱心脏肥大。
PPAR -的适度激活α与其受体激动剂非诺贝特代表了对压力的潜在药理干预overload-induced心脏肥大。PPAR -α受体激动剂非诺贝特通常被应用于治疗hyperglyceridaemia,高胆固醇血症,混合dyslipidaemia [29日,30.]。据报道,非诺贝特抑制心脏肥大、纤维化和炎症在压力超负荷大鼠(12- - - - - -16,31日,32),与我们的结果一致,非诺贝特抑制压力overload-induced心脏肥大的老鼠受到AAC。
非诺贝特抑制压力overload-induced心脏肥厚的机制非常复杂。非诺贝特变弱压力overload-induced心脏肥大部分通过抑制p65-NF的绑定κB NFATc4, c-Jun NH2-terminal激酶途径,ERK激活,MMP2的活动,以及增加高机动组框1 (HMGB1)水平在核[12,15,33,34]。然而,其他细节需要改善我们的理解如何PPAR -α受体激动剂非诺贝特抑制心脏肥大。
激活ADAM17促进脱落的基板,包括促炎的因素(如肿瘤坏死因子α(肿瘤坏死因子-α)和生长因子(如表皮生长因子(EGF)和heparin-binding EGF-like生长因子(HB-EGF)] [10),从而引发一连串的增殖蛋白激酶促进心脏肥大通过即早期基因的转录激活和胎儿基因称为肥厚性基因(8]。我们之前的结果还表明,ADAM17核抑制血管紧张素II-induced心脏原发性心肌细胞肥大。颞系统性ADAM17删除抑制的增加收缩压和空腹血糖和血脂水平与高脂肪饮食的老鼠,这表明ADAM17可能参与脂肪酸的摄取和利用之间的平衡在心脏35]。心中脂肪酸吸收/利用率不匹配导致脂质积累与初始心脏肥大(36];然而,它需要阐明是否ADAM17介导心脏肥大通过脂质积累的心。在目前的研究中,我们的研究结果表明,非诺贝特缓解心脏肥大和ADAM17表达肥厚性心肌细胞减少在活的有机体内和在体外实验。总的来说,减少ADAM17表达式与PPAR -的保护作用α激活非诺贝特压力overload-induced心脏肥大。
5。结论
总之,我们的间接证据表明,减少ADAM17表达式相关的有益作用PPAR -α压力激活overload-induced心脏肥大。这些结果可以帮助改善我们的理解非诺贝特如何抑制心脏肥大,从而提供额外的证据与非诺贝特防止心脏肥大。然而,需要进一步的研究来阐明是否以及如何ADAM17介导的保护作用非诺贝特对高血压大鼠心脏肥大overexpressing ADAM17基因结合非诺贝特治疗。
数据可用性
使用的数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。
的利益冲突
作者没有利益冲突的披露。
确认
这项工作得到了广东省科技计划项目(批准号2016 a020226005);广东省自然科学基金(没有。2015 a030310076);和广东的自然科学基础第二省级综合医院(批准号yq2015 - 008)。作者感谢Menzhen张女士她与超声心动图测量技术援助。
补充材料
图S1:额外的蛋白质印迹蛋白质乐队。答:ADAM17蛋白质含量在腹部动脉左心室收缩——(AAC)诱导高血压大鼠。B: ADAM17蛋白在心肌细胞和血管紧张素ⅱ刺激24小时。(补充材料)