KLF4/BNIP3介导的线粒体自噬在FNDC5抵抗阿霉素心肌毒性中的作用

摘要

目的:本研究旨在探究FNDC5(Irisin)是否通过激活KLF4而抑制BNIP3介导的线粒体过度自噬,保护线粒体功能及降低纤维化蛋白的表达,明确其在DOX导致的心肌细胞毒性中的保护作用机制.方法:将分离的心肌成纤维细胞随机进行如下分组:对照组(CON)、FNDC5处理组(FNDC5)、DOX损伤组(DOX)、FNDC5保护组(DOX-FNDC5)、DOX+Scramble siRNA损伤组(DOX-Scramble siRNA)、FNDC5+Scramble siRNA保护组(DOX-FNDC5-Scramble siRNA)、DOX+KLF4 siRNA组(DOX-KLF4 siRNA)、DOX+FN C5+KLF4 siRNA组(DOX-FNDC5-KLF4 siRNA),并检测ROS生成量、Western Blot检测线粒体功能及心肌成纤维细胞纤维化标志蛋白的表达等试验方法,观察FNDC5处理对DOX诱导的心肌细胞毒性的作用机制.结果:体外研究表明,与CON组细胞相比,DOX处理后可显著抑制ATP生成,而细胞凋亡率显著增加、同时线粒体自噬过度激活(BNIP3、Atg5及LC3的蛋白表达量明显增加)、细胞纤雏化标志蛋白(CollagenI、α-SMA)的表达量显著增加,而FNDC5处理后可显著逆转DOX诱导的心肌细胞损伤.进一步的研究证实,FNDC5通过激活KLF4而抑制BNIP3介导的线粒体自噬,保护线粒体功能及降低纤维化.然而,FNDC5对BNP3介导的线粒体自噬的抑制作用可被KLF4 siRNA部分抵消,细胞纤维化蛋白表达增加.结论:FNDC5通过激活KLF4信号而抑制BNIP3介导的线粒体过度自噬,保护线粒体功能及降低纤维化蛋白的表达,进而缓解DOX导致的心肌细胞毒性.