烟酰胺核糖抵抗高脂饮食诱导心肌损伤的机制研究

摘要

目的 明确烟酰胺核糖(nicotinamide riboside,NR)抑制高脂诱导心肌损伤的治疗作用及其具体机制.方法 将8周龄小鼠随机分为正常饮食组(Con组)、高脂饮食组(high fat diet,HFD组)和治疗组(HFD+NR组),Con组采用常规饮食喂养,HFD组给予高脂饮食喂养4个月.HFD+NR组给予高脂喂养4个月,在高脂喂养第3月初开始以800 mg/kg的烟酰胺核糖溶于生理盐水灌胃2个月.采用超声检测小鼠心脏左室射血分数和左室短轴缩短率.油红O染色检测心肌组织脂质含量,神经酰胺、游离脂肪酸、过氧化脂质含量检测试剂盒分别检测心肌组织神经酰胺、游离脂肪酸和过氧化脂质含量.用高脂培养基(500μmol/L palmitate棕榈酸,Pal)培养原代心肌细胞诱导高脂心肌损伤细胞模型.将大鼠乳鼠原代心肌细胞分为正常培养组(Con组)、高脂培养组(Pal组)和高脂培养+烟酰胺核糖组(Pal+NR组).Con组使用正常培养基(DMEM高糖+10％胎牛血清+1％双抗),Pal组在Con组基础上给予500μmol/L的棕榈酸培养24 h;Pal+NR组在Pal组基础上加入2 mmol/L的烟酰胺核糖培养24 h.用Seahorse细胞能量代谢检测仪联合依托莫西检测原代心肌细胞外源性脂质相关的氧耗效率.用脂肪酸红色荧光探针(Bodipy 558/568 C12,Thermo公司)和线粒体绿色荧光探针(Mito-tracker green,Thermo公司)检测原代心肌细胞中脂肪酸和线粒体的分布.结果 与Con组相比,HFD组小鼠心脏左心室射血分数和左心室短轴缩短率显著下降(P<0.05),心肌组织脂滴、神经酰胺、游离脂肪酸和过氧化脂质含量显著升高(P<0.05).与HFD组相比,HFD+NR组小鼠心脏功能显著改善,心肌组织脂滴、神经酰胺、游离脂肪酸和过氧化脂质含量显著下降(P<0.05).Seahorse检测原代心肌细胞脂代谢水平结果显示,相比于Pal组原代心肌细胞,Pal+NR组原代心肌细胞脂代谢相关的基础氧耗率和最大氧耗率均显著升高(P<0.05).与正常培养组(Con组)比较,Pal组原代心肌细胞脂肪酸和线粒体的共定位率显著下降;与Pal组相比,Pal+NR组心肌细胞的脂肪酸和线粒体的共定位率显著升高(P<0.05).结论 外源性烟酰胺核糖可能通过促进心肌组织脂肪酸进入线粒体氧化,进一步降低心肌组织的脂肪酸及其中间代谢产物堆积,减轻高脂造成的心肌组织脂毒性,发挥其心肌保护作用.