鸢尾素在制备预防心肌缺血再灌注损伤的药物中的应用转让专利

申请号 : CN201310572068.2

文献号 : CN103585620B

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发明人 : 曾春雨韩愈王震陈垦李郁

申请人 : 中国人民解放军第三军医大学第三附属医院

摘要 :

本发明公开了鸢尾素在制备预防心肌缺血再灌注损伤的药物中的应用,实验结果表明,鸢尾素能够减小缺血再灌注引起的心肌梗死面积和降低缺血再灌注引起的乳酸脱氢酶(LDH)、肌钙蛋白(cTnI)、肌酸激酶(CK)等心肌酶标志物的含量增加,同时降低心肌缺血再灌注引起的炎性反应,心肌细胞凋亡和氧化应激反应,并促进过氧化物酶体增殖物激活受体γ核移位和抑制核转录因子NF-κB核移位,从而减弱缺血再灌注引起的心肌结构损伤和负荷增加,因此能够用于预防和减弱心肌再灌注损伤,对治疗心肌缺血具有重要的临床意义。

权利要求 :

1.鸢尾素在制备预防心肌缺血再灌注损伤的药物中的应用,所述鸢尾素的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。

2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于:鸢尾素在制备预防心肌缺血再灌注引起心肌梗死的药物中的应用。

3.根据权利要求1所述的应用,其特征在于:鸢尾素在制备预防心肌缺血再灌注引起心肌酶标志物升高的药物中的应用。

4.根据权利要求3所述的应用,其特征在于:所述心肌酶标志物为乳酸脱氢酶、肌钙蛋白或肌酸激酶。

5.根据权利要求1所述的应用,其特征在于:鸢尾素在制备预防肌缺血再灌注引起炎性反应的药物中的应用。

6.根据权利要求1所述的应用,其特征在于:鸢尾素在制备预防心肌缺血再灌注引起氧化应激的药物中的应用。

7.根据权利要求1所述的应用,其特征在于:鸢尾素在制备预防心肌缺血再灌注引起心肌细胞凋亡的药物中的应用。

8.根据权利要求1所述的应用,其特征在于:鸢尾素在制备促进过氧化物酶体增殖物激活受体γ核移位的药物中的应用。

9.根据权利要求1所述的应用,其特征在于:鸢尾素在制备抑制核转录因子NF-κB核移位的药物中的应用。

说明书 :

鸢尾素在制备预防心肌缺血再灌注损伤的药物中的应用

技术领域

[0001] 本发明属于医药领域,具体涉及鸢尾素在制备预防心肌缺血再灌注损伤的药物中的应用。

背景技术

[0002] 缺血心肌病是全球致死率最主要的疾病之一,严重危害着人们的健康。缺血性心肌病是由于冠状动脉硬化或者血栓造成的血管堵塞,血流循环受阻或中断使得心肌氧和能量供应平衡被打破,心肌能量代谢紊乱,从而导致心肌梗塞、心衰等组织病理损害。目前克服缺血最有效的治疗方法是重新疏通血流、恢复血液供应,包括球囊扩张、动静脉溶栓、体外循环、冠脉搭桥等,即再灌注。但是,自从1960年第一次提出了心肌缺血再灌注损伤之后,这一难题就一直困扰着医学工作者,大量动物实验和临床结果表明,再灌注虽然极大地改善了心肌供血的问题,但是由于大量富含氧和其他营养物质的血液进入缺血区,反而会导致缺血时产生的组织损伤进一步加剧,引起心律失常、心脏破裂、心衰等并发症。临床研究显示,心肌缺血再灌注损伤在心血管外科手术中非常常见,其在冠脉搭桥早期死亡、心肌梗死、心脏移植失败等情况中占着很大的比例。因此,如何预防和减弱心肌再灌注损伤已成为重大的临床课题。
[0003] 心肌缺血再灌注损伤的具体机制仍然不是很清楚。心肌缺血时导致能量代谢不足,ATP耗竭,再灌注过程中细胞内钙超载、产生大量氧自由基,直接或间接破坏膜磷脂、蛋白质、DNA;同时,中性粒细胞等炎症细胞的趋化、浸润以及炎症因子的产生和分泌在心肌再灌注损伤中也起着重要作用,这些炎症反应不仅直接损伤心肌组织,还会造成免疫性血管损伤。但是,通过清除自由氧(超氧化物歧化酶、还原性谷胱甘肽等)、改善缺血组织代谢(如护心通、万爽力等)、添加免疫抑制剂等防治心肌再灌注损伤在临床中应用的效果并不佳。因此,亟需一种有效而副作用小的治疗方法或药剂来实现预防和治疗心肌缺血再灌注损伤。
[0004] 过氧化物增殖激活受体协同激活子(PGC-1α)是一种转录共激活因子,介导了很多能量代谢有关的生物过程,尤其是在多种细胞进行的调节线粒体生物合成和氧化代谢。2012年, 发现运动促使骨骼肌表达PGC-1α增强,而PGC-1α又使纤维连结蛋白III型域包含蛋白5(FNDC5)水平上升,FNDC5是一种全长196氨基酸的纤维连结蛋白III型域包含蛋白的跨膜蛋白,是一种强有力的诱导棕色脂肪形成的诱导剂,其水解片段可分泌入血进入血液循环,FNDC5在心肌的含量很丰富,其对心脏的功能影响目前尚不清楚,并且临床研究发现在心衰患者中FNDC5表达有所下降。FNDC5切除N端信号肽后在GLU142处被裂解形成约110个氨基酸的多肽,该多肽被命名为鸢尾素(Irisin)。鸢尾素是否对心肌缺血再灌注损伤有影响目前仍然未知。

发明内容

[0005] 有鉴于此,本发明的目的之一在于提供鸢尾素在制备预防心肌缺血再灌注损伤的药物中的应用。
[0006] 为实现上述发明目的,提供如下技术方案:
[0007] 鸢尾素在制备预防心肌缺血再灌注损伤的药物中的应用。其中鸢尾素的氨基酸序列如下SEQ ID NO.1所示,具体为:
[0008] Asp Ser Pro Ser Ala Pro Val Asn Val Thr Val Thr Val Arg His Leu Lys Ala Asn Ser AlaVal Val Ser Trp Asp Val Leu Glu Asp Glu Val Val Ile Gly Phe Ala Ile Ser Gln Gln LysLys Asp Val Arg Met Leu Arg Phe Ile Gln Glu Val Asn Thr Thr Arg Ser Cys Ala Leu TrpAsp Leu Glu Glu Asp Thr Glu Tyr Ile Val His Val Glu Ala Ile Ser Ile Gln Gly Glu SerPro Ala Ser Glu Pro Val Leu Phe Lys Thr Pro Arg Glu Ala Glu Lys Met Ala Ser Lys AsnLys Asp Glu Val Thr Met Lys Glu
[0009] 进一步,鸢尾素在制备预防心肌缺血再灌注引起心肌梗死的药物中的应用。
[0010] 进一步,鸢尾素在制备预防心肌缺血再灌注引起心肌酶标志物升高的药物中的应用。
[0011] 更进一步,所述心肌酶标志物为乳酸脱氢酶、肌钙蛋白或肌酸激酶。
[0012] 进一步,鸢尾素在制备预防肌缺血再灌注引起炎性反应的药物中的应用。
[0013] 进一步,鸢尾素在制备预防心肌缺血再灌注引起氧化应激的药物中的应用。
[0014] 进一步,鸢尾素在制备预防心肌缺血再灌注引起心肌细胞凋亡的药物中的应用。
[0015] 进一步,鸢尾素在制备促进过氧化物酶体增殖物激活受体γ核移位的药物中的应用。
[0016] 进一步,鸢尾素在制备抑制核转录因子NF-κB核移位的药物中的应用。
[0017] 本发明的有益效果在于:本发明公开了鸢尾素在制备预防心肌缺血再灌注损伤的药物中的应用,通过构建SD大鼠心肌缺血再灌注模型,探究鸢尾素对缺血再灌注引起的心脏功能障碍的作用影响,通过实验证明了外源性鸢尾素能够明显减弱缺血再灌注引起的心肌梗死面积扩大和心肌酶谱标志物(cTnI、LDH和CK)的释放,抑制缺血再灌注引起的左心室射血分数的下降和收缩、舒张末期容积的上升,因此鸢尾素能够减弱缺血再灌注引起的心肌结构损伤和负荷增加;此外,鸢尾素明显降低了缺血再灌注引起的心肌细胞凋亡、炎症因子合成和释放、炎症细胞浸润以及氧化应激,进一步证明了鸢尾素抵抗心肌缺血再灌注损伤的作用;本发明还通过体外H9C2心肌细胞实验(包括缺/复氧和H2O2处理),模拟体内心肌缺血再灌注,探讨鸢尾素对心肌细胞缺/复氧损伤的作用和影响,体外实验与体内实验结果相似,即外源性的鸢尾素有效抑制缺/复氧引起的心肌细胞活力下降,减少缺/复氧引起的心肌细胞LDH的释放,并且呈剂量依赖的关系;通过免疫荧光实验表明,当心肌细胞缺/复氧时,进入心肌细胞胞浆的鸢尾素增多,加入过量外源性的鸢尾素后,心肌细胞的DNA凝集现象明显减弱;鸢尾素对H2O2处理的心肌细胞的影响与前者相似;这些结果证明了鸢尾素确实具有抵抗心肌细胞缺/复氧损伤的作用。
[0018] 本发明还对鸢尾素抵抗缺血再灌注损伤的部分信号机制作了研究,结果表明在缺血再灌注的心肌细胞中,鸢尾素促进PPARγ从胞浆向胞核的转位而抑制NF-κB从胞浆向胞核的转位;从而证实了鸢尾素部分通过PPARγ发挥抵抗心肌细胞损伤的作用;同时本发明对鸢尾素在心肌细胞中是怎么影响PPARγ的转位也做了研究,当加入过量Nystatin后,鸢尾素抵抗心肌缺氧损伤的作用明显下降,鸢尾素可能部分通过脂筏进入细胞内调节PPARγ及NF-κB而发挥作用;而脂筏的主要构成成分为小窝蛋白1,是一种重要的支架蛋白,因此鸢尾素可能会引起的小窝蛋白1上调,鸢尾素可能部分通过小窝蛋白1促进PPARγ的核转位抑制NF-κB核转位,从而发挥保护作用。
[0019] 本发明第一次发现鸢尾素可以用于预防和治疗心肌缺血再灌注损伤(心梗面积扩大,心肌标志物释放增加,心肌负荷增加,炎症反应、氧化应激和凋亡增加),抑制炎性反应可以通过以下的机制解释:通过促进PPARs向核移位而抑制了NF-κB相关的炎性因子表达,减少了炎症细胞对组织的浸润,明显降低了再灌注后的炎性反应。本发明首次提出并证明了鸢尾素具有抵抗组织器官缺血再灌注损伤的作用,不仅仅拓宽了鸢尾素的研究和应用,同时也为预防和治疗缺血再灌注损伤提供了新的靶点和视野。由于鸢尾素是人体自身的分泌蛋白,其所带来的副作用相对较小,因此可应用于药品和保健品之中。

附图说明

[0020] 本发明的进一步特点在下面的图示中进行了更加全面的描述:
[0021] 图1为TTC染色法测量心肌缺血再灌注梗死面积的结果(*表示与对照组比较,#表示与I/R组比较,P<0.05,n=12)。
[0022] 图2为心肌缺血再灌注心肌酶谱表达结果(A:cTnI表达结果;B:LDH表达结果;C:CK表达结果,*表示与对照组比较,#表示与I/R组比较,P<0.05,n=12)。
[0023] 图3为irisin对心肌缺血再灌注的影响(A:irisin对心肌缺血再灌注的超声图片;B:为左心室射血分数测量结果,C:左心室舒张末容积;D:左心室收缩末容积;*表示与对照组比较,#表示与I/R组比较,P<0.05,n=12)。
[0024] 图4为不同浓度鸢尾素对心肌缺血再灌注心肌酶谱表达结果(A:cTnI表达结果;B:LDH表达结果;C:CK表达结果,*表示与对照组比较,#表示与I/R组比较,P<0.05,n=12)。
[0025] 图5为左心室射血分数测量结果。
[0026] 图6为缺血前(30min)和缺血后使用鸢尾素对心肌缺血再灌注损伤的影响(A:cTnI表达结果;B:LDH表达结果;C:CK表达结果;*表示与对照组(control)比较,#表示与I/R组比较,P<0.05,n=13)。
[0027] 图7为TUNEL染色法测量心肌凋亡的结果。
[0028] 图8为凋亡蛋白Bcl-2、Bax和caspase-3的表达结果。
[0029] 图9为凋亡蛋白caspase-3活性检测结果。
[0030] 图10为缺血再灌注后的氧化应激指示检测结果(A:MPO检测结果;B:MDA检测结果;C:SOD检测结果)。
[0031] 图11为血浆炎性因子生成的测量结果(A:TNF-α检测结果;B:IL-6检测结果)。
[0032] 图12为心肌组织炎性因子含量的测量结果(A:TNF-α检测结果;B:IL-6检测结果)。
[0033] 图13为免疫荧光技术测定鸢尾素对H9C2心肌细胞缺/复氧的影响。
[0034] 图14为Irisin对H9C2心肌细胞HR后细胞活力和LDH测量结果(A:细胞活力;B:LDH测量结果)。
[0035] 图15为(A:免疫荧光技术测定鸢尾素及鸢尾素与网格蛋白抑制剂介导胞吞途径CPZ、脂筏介导胞吞途径抑制剂Nystatin或巨胞吞抑制剂DMA组合物对缺/复氧H9C2心肌细胞的影响;B:细胞活力;C:LDH测量结果)。
[0036] 图16为Irisin对H2O2处理的H9C2心肌细胞的影响(A:LDH测量结果;B:细胞活力)。
[0037] 图17为免疫荧光技术结果图(A:鸢尾素对PPARγ核移位的影响;B:鸢尾素对NF-κB核移位的影响)。
[0038] 图18为蛋白质印迹法测量PPARγ、NF-κB核移位的结果。

具体实施方式

[0039] 下面将结合附图,对本发明的优选实施例进行详细的描述。实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照常规条件,例如分子克隆实验指南(第三版,J.萨姆布鲁克等著)中所述的条件,或按照制造厂商所建议的条件。
[0040] 实验所用的动物是由第三军医大学第三附属医院实验动物中心提供的重250-260g的SD大鼠,实验过程中的手术操作符合大坪医院实验动物协会的规定。
[0041] 以下实施例采用SPSS12.0统计分析软件对实验数据进行分析,所有数据以“均值±标准差”表示,采用ANOVA(单因素方差分析)组间两两对比分析差异,P<0.05具有显著统计学意义。
[0042] 一、鸢尾素有效改善心肌缺血再灌注引起的心功能障碍
[0043] 将SD大鼠随机分为五组,分别为对照组(假手术处理);缺血再灌注(IR)组;缺血再灌注+鸢尾素组(IR+Irisin);缺血再灌注+鸢尾素和抗体复合物(1:5)组(IR+Irisin/Ab);缺血再灌注+高温失活处理的鸢尾素组(IR+Irisin(HI))。将缺血再灌注+鸢尾素组;缺血再灌注+鸢尾素和抗体复合物(1:5)组;缺血再灌注+高温失活处理的鸢尾素组手术前30分钟分别注射5μg/kg鸢尾素,5μg/kg鸢尾素和抗体复合物(质量浓度比为1:5)和5μg/kg高温失活处理的鸢尾素,然后对所有实验SD大鼠腹腔内注射50mg/kg的戊巴比妥钠进行麻醉,并对SD大鼠做左侧胸廓切开术,结扎冠状动脉的左前降支30分钟,之后松开结扎处进行缺血再灌注,同时对缺血再灌注+鸢尾素组;缺血再灌注+鸢尾素和抗体复合物(1:5)组;缺血再灌注+高温失活处理的SD大鼠分别注射5μg/kg鸢尾素,5μg/kg鸢尾素和抗体复合物(质量浓度比为1:5)和5μg/kg高温失活处理的鸢尾素。手术期间,大鼠一直被放置在保温板上保持体温(37℃)。手术之后,切口被缝合,提供足够的能量和水以便大鼠恢复。恢复灌注24小时之后,收集血液和心肌组织测量心肌梗死面积和心肌酶谱表达,从而了解鸢尾素对心肌缺血再灌注引起的心功能障碍的作用及影响。
[0044] 梗死面积测量:首先取实验SD大鼠心脏,然后用生理盐水溶液冲洗掉冠状动脉的血液,之后将左前降支结扎并从颈静脉处注射1%的伊凡斯兰。再将心脏横切成5片,将这些横切片在37℃环境中用1%TTC溶液染色15分钟,通过Image J测定梗死面积,结果如图1所示。由图1可知,缺血再灌注+鸢尾素组的梗死面积明显小于其它实验组,表明鸢尾素可能具有降低缺血再灌注损伤的效果。
[0045] 心肌酶谱测量:收集实验SD大鼠血液,在转速为3000g条件下离心10分钟,收集血清然后置于冰浴中以供使用。分别使用Beckman Coulter AU临床生化试剂盒和免疫检测试剂盒测定样品中乳酸脱氢酶(LDH)和肌钙蛋白(cTnI)、肌酸激酶(CK)含量,检测方法按试剂盒说明书进行,检测结果如图2所示。由图2可知,与对照组相比,IR组的LDH、cTnI和CK的表达明显增高,而注射鸢尾素后极大地降低了LDH、cTnI和CK的表达量。当使用的是鸢尾素与其抗体的复合物或者是高温失活处理的鸢尾素时,其对心肌的保护作用几乎消失。
[0046] 心脏B超的检测心功能:将实验SD大鼠麻醉后固定于操作板上,使用760MHz的超声探头,测定左室长轴切面情况,然后根据超声检测结果计算左心室射血分数(LVEF)、左心室舒张末容积(LVEDV)、左心室收缩末容积(LVESV),每只大鼠分别测定3次,取其平均值并计算标准差,其结果如图3所示。结果显示再灌注后左心室射血分数显著下降,而舒张末和收缩末的容积显著升高,但使用鸢尾素后这些变化有了明显的减小;使用鸢尾素与其抗体复合物(1:5)或高温失活处理的鸢尾素时该作用几乎消失。由此可见,适当浓度的鸢尾素可以有效改善心肌缺血再灌注引起的心功能障碍,而且发挥作用的是鸢尾素的功能成分而不是结构成分。
[0047] 按照与缺血再灌注+鸢尾素组相同的方法进行操作,区别在于分别注射0.1μg/kg、0.5μg/kg、1μg/kg和5μg/kg鸢尾素,然后使用与上述相同的方法测定实验SD大鼠LDH、cTnI和CK含量,结果如图4所示。由图4可知,灌注鸢尾素后能够降低缺血再灌注SD大鼠LDH、cTnI和CK含量,并呈现剂量依赖关系,鸢尾素浓度越高,改善作用越明显,5μg/kg鸢尾素作用最强。
[0048] 将实验SD大鼠制备心肌缺血模型,并于手术前30分钟(pro)或手术后(post)注射5μg/kg鸢尾素,同时以假手术模型为对照,然后测定左心室射血分数和心肌酶谱。左心室射血分数测量结果如图5所示,心肌酶谱结果如图6所示。由图5和图6可知,缺血前(30min)和缺血后使用鸢尾素都可以较明显地降低缺血再灌注引起的心肌梗死面积、乳酸脱氢酶、肌钙蛋白、肌酸激酶的上升,其中缺血前施药效果更加明显,证明了鸢尾素既可用于预防也可用于治疗再灌注损伤。
[0049] 二、鸢尾素降低心肌缺血再灌注引起的炎性反应、氧化应激和凋亡[0050] TUNEL染色法测定心肌调亡,具体为:利用原位细胞死亡探测盒(购自罗氏生物科技有限公司)分别对对照组(假手术处理),缺血再灌注(IR)组和缺血再灌注+鸢尾素组(IR+Irisin)实验SD大鼠的心脏切片,然后将组织切片置于65℃环境中加热水化,之后用二甲苯清洗浸泡脱蜡,再依次用体积分数为100%,95%,80%,70%的酒精进行再水化,然后将切片置于含有20μg/mL蛋白激酶K的溶液中,在37℃条件下处理60分钟后将切片置于质量分数为1%的三硝基甲苯X-100中处理8分钟,然后将切片用PBS溶液冲洗两次,最后加入50μL的TUNEL反应混合物,将切片在37℃避光的水浴箱中孵育60分钟,核用DAPI染色,其结果如图7所示。由图7可知,与对照组相比,IR组在200×的视野中测得的TUNEL阳性细胞数显著升高,但是使用了鸢尾素之后下降非常明显,表明鸢尾素具有抑制细胞凋亡的作用。
[0051] 利用蛋白质印迹检测凋亡蛋白Bcl-2、Bax和caspase-3的表达量,具体为:分别收集对照组(假手术处理),缺血再灌注(I/R)组和缺血再灌注+鸢尾素组实验SD大鼠的梗死的心肌组织,匀浆后分离上清,取50mg的样品进行聚丙烯酰胺凝胶电泳,再转移到PVDF膜上并在含有5%(体积百分比)无脂牛奶的TBS溶液中封闭1小时,然后将PVDF膜分别在稀释浓度为1:500的Bcl-2抗体、1:500的Bax抗体、1:500的caspase-3抗体或1:1000的β肌动蛋白抗体中4℃过夜培养,然后用TBS溶液将PVDF膜冲洗三次,最后将膜置于稀释浓度为1:10000的羊抗兔IgG二抗中室温培养1小时,染色观察,结果如图8所示。由图8可知,与对照组相比,IR组caspase-3和BAX凋亡蛋白表达量明显上升,Bcl-2表达量下降,但是使用了鸢尾素之后caspase-3和BAX表达量明显下降,但Bcl-2表达量反而升高,上述结果表明了鸢尾素具有明显的抑制凋亡的作用。
[0052] 检测凋亡蛋白caspase-3的活性,具体为:按照每10mg组织加入100μL裂解液,在冰浴上用玻璃匀浆器匀浆,然后将匀浆液转移到1.5mL离心管中,冰浴裂解5分钟,然后在4℃、16,000g条件下离心10分钟,离心后将上清转移到冰浴预冷的离心管中。取样品用Bradford法测定蛋白浓度,使每10μL待测样品中含有10μg蛋白,样本测定加入待测缓冲液、样本蛋白和Ac-DEVD-pNA(2mM)加入37℃孵育60分钟;空白对照加入待测缓冲液和Ac-DEVD-pNA(2mM),发现颜色变化比较明显时即可测定405nm条件下的吸光度。样品A405扣除空白对照的A405,即为样品中caspase3催化产生的pNA产生的吸光度,计算结果如图9所示。由图9可知,与对照组相比,IR组caspase-3活性升高,但使用鸢尾素后caspase-3明显降低,此结果同样表明了鸢尾素具有明显的抑制凋亡的作用。
[0053] ELISA实验检测缺血再灌注后的氧化应激指标(过氧化物酶MPO、丙二醛MDA和超氧化物歧化酶SOD),具体为:分别取对照组(假手术处理),缺血再灌注(I/R)组和缺血再灌注+鸢尾素组SD大鼠的心脏组织,在预冷的组织裂解缓冲液中用研磨器混匀,然后在4℃、1600g条件下离心10分钟,取上清液用于检测MPO,MDA和SOD含量(检测试剂盒由上海碧云天生物技术有限公司提供),检测结果如图10所示。按照上述准备组织样品,用R&D Systems公司的ELISA试剂盒检测血浆和心肌组织中炎性因子含量,血浆中炎性因子检测结果如图
11所示,心肌组织中炎性因子检测结果如图12所示。
[0054] 由图10~12可知,MPO、IL-6和TNF-α的测量结果中,IR组炎性因子水平明显比对照组要高得多,而使用鸢尾素后有效地降低了氧化应激指标和炎性因子的水平;反映了鸢尾素对抑制炎性和氧化应激反应的作用。MDA测量结果和前面的相似,而SOD测量结果中,IR组的水平明显下降,使用鸢尾素后则大幅度的升高。这些结果同样表明了鸢尾素可以明显抑制再灌注引起的炎性反应和氧化应激反应。
[0055] 三、鸢尾素减少缺/复氧和H2O2引起的心肌细胞损伤
[0056] H9C2心肌细胞系放置于DMEM溶液中,其中含有体积分别为10%的高温灭活的FBS,100U/mL青霉素G,100mg/mL链霉素和2mM的L-谷氨酰胺。将培养细胞分为3组:一组为对照组,不做任何处理,第二组为HR组(通入N2),第三组为HR+irisin组(通入N2,并在通入N2处理前30分钟加入不同浓度的鸢尾素于细胞培养液中)。将H9C2心肌细胞培养板置于缺/复氧模型盒中,盒盖上有两个孔,一孔接通空气,另一孔通入过量N2使模型盒内排尽空气后,立即密闭两孔;将模型盒放到37℃缺氧环境中进行缺复16小时复氧3小时从而形成缺氧复氧模型。然后用免疫荧光技术测定对照组和缺/复氧组鸢尾素对H9C2心肌细胞缺/复氧的影响,结果如图13所示。由图13可知,缺/复氧时心肌细胞的染色质凝集明显要强得多,且有更多的鸢尾素会向胞浆聚集,这一现象说明了鸢尾素在心肌细胞缺/复氧时可能参与细胞修复,也解释了心肌缺血再灌注后血液中鸢尾素的含量会下降这一现象。
[0057] 将上述3组的实验H9C2心肌细胞用MTT法测定细胞活力,具体方法为:将细胞混合液去上清,用PBS溶液清洗细胞3次,在细胞培养板各孔加入200μL5%的噻唑兰溶液培养4小时,培养结束后,小心移去孔内的培养液,再各加入150μL的DMSO溶液,轻微震荡10分钟,最后将该孔板用酶标仪在490nm波长处进行检测光密度值,结果如图14A所示。同时利用试剂盒测量LDH含量,结果如图14B所示。结果表明,当心肌细胞在正常的培养条件下,鸢尾素对细胞活力并没有明显的影响;而在缺/复氧的情况下,可看到OD值明显减小,但使用鸢尾素后能够某种程度恢复OD值,并且该作用与鸢尾素呈剂量依赖关系,当鸢尾素的剂量超过500ng/mL后,其能力最强,OD值与细胞活力近似成正比,因此,说明鸢尾素可以增强心肌细胞活力,抵抗缺/复氧引起的细胞活力减退。由于心肌缺/复氧时,胞内的LDH释放到保外,引起LDH浓度增高;从14B可以看出,HR组的LDH浓度远远高于对照组,而使用了鸢尾素后LDH浓度降低,呈现剂量依赖关系,使用500ng/mL鸢尾素时效果最明显。
[0058] 将HR+irisin组再分为4个亚组:一组为HR+irisin,第二组为HR+irisin+CPZ(网格蛋白抑制剂),第三组为HR+irisin+Nystatin(脂筏抑制剂),第四组为HR+irisin+DMA(巨胞吞抑制剂),并利用免疫荧光技术测定鸢尾素对H9C2心肌细胞缺/复氧的影响(图15A),LDH含量(图15B)和490nm波长处的光密度值(图15C)。由结果可见,HR组的OD值与对照组相比明显减低了,使用鸢尾素之后OD值水平明显上调,加入CPZ和DMA后对鸢尾素抑制OD值下调的作用无明显影响,而加入Nystatin之后几乎完全阻断了鸢尾素抑制OD值下调的能力。在LDH浓度水平测定结果中,同样CPZ和DMA对鸢尾素抑制缺/复氧引起的LDH浓度升高的能力无明显作用,而Nystatin则很大程度地抑制了鸢尾素的作用。鸢尾素对H2O2处理的心肌细胞的影响与缺/复氧结果相似。这两部分的结果说明鸢尾素抵抗缺/复氧损伤的作用部分由脂筏介导的。
[0059] 按照与上述相同的方法培养H9C2心肌细胞,然后分为3组,一组为对照组,不做任何处理,第二组为H2O2组(将H9C2心肌细胞加入H2O2至终浓度为100μM,然后于37℃、5%CO2细胞培养箱中培养24小时),第三组为H2O2+irisin组(向H9C2心肌细胞中加入鸢尾素,30分钟后加入H2O2至终浓度为100μM,然后于37℃、5%CO2细胞培养箱中培养24小时),将模型盒放到37℃缺氧环境中进行缺复16小时复氧3小时从而形成缺氧复氧模型,然后利用试剂盒测定LDH含量,并在490nm波长处检测光密度值,结果如图16所示。由图16可知,鸢尾素对H2O2处理的心肌细胞的影响与缺/复氧结果相似。从OD值和LDH浓度这两方面来看,鸢尾素具有明显的抵抗心肌细胞缺/复氧损伤的能力。
[0060] 四、鸢尾素促进缺/复氧后PPARγ的核移位而抑制NF-κB的核移位,发挥抑制I/R心肌炎症、氧化应激作用
[0061] 将上述对照组、HR组和HR+irisin组的H9C2心肌细胞采用免疫荧光染色检测,具体为:吸除培养液,用PBS洗涤1次,加入固定液,固定30分钟,移去固定液,PBS洗涤3次,用0.3%的甲醇处理后,免疫染色封闭液室温封闭一小时,移去封闭液,按1:50加入PPAR-γ一抗,4℃孵育过夜,之后PBS洗涤3次,再加入TRITC标记二抗(羊抗兔),37℃孵育
40min;再用DAPI显色,PBS洗后常规脱水,甘油封片,激光共聚焦观察。吸除培养液,用PBS洗涤1次,加入固定液,固定15分钟;PBS洗涤3次,加入免疫染色封闭液,室温封闭一小时;
移除封闭液,加入NF-κB p65抗体,4℃孵育过夜,PBS洗涤3次;加入抗兔Cy3,室温孵育1小时,PBS洗涤2次;加入DAPI,室温染色5分钟,PBS洗涤3次;滴加适当量的抗荧光淬灭封片液,盖玻片封片后荧光显微镜下观察,结果如图17可知。由图可知,对照组中PPAR-γ主要位于细胞质中,胞浆NF-κB的含量较高,而胞核NF-κB的含量较少;HR组中PPAR-γ在胞浆和胞核均有表达,胞浆IκB的含量大幅度减少,胞核NF-κB的含量增高;HR+irisin组中(与HR组相比),PPAR-γ主要分布在细胞核,胞浆小窝蛋白1和NF-κB表达增加,胞核NF-κB的含量降低。
[0062] 同时用蛋白质印迹法测量对照组、HR组和HR+irisin组中细胞核和细胞质中PPARγ和NF-κB表达情况,结果如图18所示。PPAR-γ正常情况下主要分布于细胞质,发生缺/复氧时,由于小窝蛋白1表达下降,使得PPAR-γ不能有效转位于细胞核抑制NF-κB活性;NF-κB正常情况下在胞浆中与NF-κB结合成复合体,由于缺/复氧使得NF-κB含量下降,从而导致NF-κB向核转位增加。表明鸢尾素上调小窝蛋白1表达从而促进PPAR-γ向核转位,PPAR-γ在细胞核内与NF-κB结合抑制其与炎性因子相关靶基因的转录活性;同时鸢尾素上调IκB,使得NF-κB向核转位减少。
[0063] 最后说明的是,以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述,但本领域技术人员应当理解,可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变,而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。