EMRE在高糖环境中的变化对心肌细胞凋亡机制的研究

摘要

目的观察db/db糖尿病小鼠心肌细胞及高糖环境诱导下的H9c2心肌细胞中EMRE分子表达水平的变化,探究EMRE分子的表达变化对糖尿病心肌病心肌细胞凋亡的影响。方法(1)选取db/db糖尿病小鼠和野生型(WT)小鼠各6只,分别饲养18周,利用蛋白质印迹法、免疫组织化学法及实时荧光定量聚合酶链反应(RT-qPCR)法检测小鼠心肌细胞中EMRE的表达水平;小动物超声仪检测小鼠的心脏功能。(2)将购买来的H9c2心肌细胞随机分为四组,即正常组(NG,培养基中含5.5 mmol/L葡萄糖)、高糖组(HG,培养基中含33 mmol/L葡萄糖)、高糖+阴性对照组(HG+NC siRNA,培养基中含33 mmol/L葡萄糖+阴性对照siRNA)、高糖+转染EMRE组(HG+EMRE siRNA,培养基中含33 mmol/L葡萄糖+转染EMRE siRNA),培养24 h,采用蛋白质印迹法检测四组实验细胞中EMRE、凋亡蛋白caspase-3、Bax、caspase-9、细胞色素c(Cyto-c)以及凋亡拮抗蛋白MCL-1表达情况;利用流式细胞术检测细胞凋亡水平;ATP检测试剂盒检测各组细胞线粒体中ATP含量;α-酮戊二酸脱氢酶(α-KGDH)活性检测试剂盒检测其活性;活性氧(ROS)检测试剂盒检测各组细胞内ROS水平。结果(1)与WT小鼠相比,db/db糖尿病小鼠心肌中EMRE分子表达水平明显升高,左室射血分数、左心室短轴缩短率降低(P<0.01)。(2)与正常组相比,高糖组H9c2心肌细胞EMRE表达升高,蛋白质印迹法检测出caspase-3(P<0.01)、Bax(P<0.01)、caspase-9(P<0.001)和Cyto-c(P<0.001)凋亡蛋白的表达增加,凋亡拮抗蛋白MCL-1的表达下降(P<0.01),心肌细胞凋亡明显增加,线粒体ATP浓度异常减少(P<0.01),同时α-KGDH活性下降(P<0.01),而线粒体ROS生成增加(P<0.01);当下调EMRE表达后,心肌细胞凋亡水平受到明显抑制,心肌细胞线粒体ATP浓度升高(P<0.01),α-KGDH活性升高(P<0.01),ROS水平明显降低(P<0.01)。结论糖尿病小鼠心肌细胞中EMRE表达水平升高,小鼠心脏收缩功能降低。高糖环境可诱导H9c2心肌细胞EMRE的表达升高,促进心肌细胞凋亡。下调EMRE表达后,心肌细胞的凋亡水平受到抑制。