蛋白质二硫键异构酶对H9c2心肌细胞高糖及缺氧/复氧损伤的影响机制研究

摘要

目的 探讨蛋白质二硫键异构酶(PDI)在糖尿病缺血性心脏病中的作用机制.方法 利用H9c2大鼠心肌细胞建立高糖(HG,33 mmol/L葡萄糖)及缺氧/复氧损伤模型(H/G,提前30 min往密闭缺氧盒中灌注95％的氮气及5％的C02混合气体)和高糖+缺氧/复氧组(HG+H/R)组模型的过表达PDI腺病毒及下降PDI siRNA转染心肌细胞,检测各实验组大鼠乳酸脱氢酶(LDH)活性、丙二醛(MDA)及高分子量脂联素(HMW-APN)的浓度,心肌细胞PDI、脂联素(APN)、活化的半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3(CleavedCaspase-3)及糖调节蛋白78(Grp78)的表达.结果 在HG、H/R以及HG+H/R组细胞模型中PDI的表达与正常组(葡萄糖浓度5.5 mmol/L)相比均明显减少,LDH活性[(179.7±10.4)、(218.4±18.4)、(328.2±5.3)比(91.0±11.0)U/L]、MDA 浓度[(7.0±0.4)、(10.0±1.0)、(11.7±1.0)比(4.2±1.8)μmol/L]及Cleaved Caspase-3、Grp78蛋白表达明显升高,同时,APN及HMW-APN的蛋白表达显著减少[(2.01±0.21)、(1.64±0.27)、(1.20±0.14)比(2.62±0.12)μg/L,均 P＜0.05].过表达 PDI 病毒干预后,H9c2细胞在高糖、缺氧/复氧条件下,APN 及 HMW-APN[(2.86±0.03)μg/L 比(3.03±0.10)μg/L、(2.06±0.05)μg/L 比(2.31±0.06)μg/L、(1.83±0.07)μg/L 比(1.96±0.11)μg/L、(1.20±0.06)μg/L 比(1.39±0.09)μg/L]的蛋白表达增加,细胞凋亡和氧化应激情况得到明显改善(均P＜0.05).利用特异性siRNA下降PDI的蛋白后,H9c2细胞在高糖及缺氧/复氧损伤条件下,APN及HMW-APN[(0.75±0.09)μg/L 比(0.59±0.09)μg/L、(0.62±0.04)μg/L 比(0.53±0.05)μg/L、(0.55±0.14)μg/L 比(0.51±0.12)μg/L、(0.48±0.12)μg/L 比(0.35±0.08)μg/L]的蛋白表达减少,LDH 活性、MDA 浓度及 Cleaved Caspase-3、Grp78蛋白表达明显升高,细胞凋亡及氧化应激损伤增加(均P＜0.05).结论 PDI可能通过调控APN及HMW-APN的蛋白表达,发挥对糖尿病缺血再灌注心肌细胞功能的影响.