Effects of mitochondrial transcription factor A on oxidative stress and apoptosis of diabetic cardiomyocytes

Lyu Li-Li ,  

Zhang Yue-Mei ,  

Chen Yong-Qing ,  

Wu Bing ,  

Gu Hua ,  

Song Xiao-Gang ,  

摘要

Цель исследования состояла в изучении влияния транскрипционного фактора A митохондрий (TFAM) на окислительный стресс и апоптоз кардиомиоцитов мышей с диабетической кардиомиопатией (DCM). Методы: 24 молодых самца сахарного диабета (db/db) были рандомизированно разделены на группы db/db, db/db+TFAM и db/db+TFAM-пустого носителя, по 8 в каждой, и было взято еще 8 самцов db/m в качестве контроля. В группе db/db+TFAM мыши db/db были инъецированы через хвост вирус AAV1A-MyoAAV1A-TFAM, с дозой вируса 5×10^11 vg/мышь, чтобы создать модель переэкспресии db/db+TFAM; мыши группы db/db+TFAM-пустого носителя были инъецированы через хвост таким же количеством вируса AAV1A-CON, а мышам группы db/db был инъецирован физиологический раствор. МРТ был использован для определения уровня экспрессии TFAM и мРНК митохондриальной ДНК (mtDNA) в миокарде, зонда DCFH-DA для измерения активности кислорода (ROS) в миокарде, набор реагентов для измерения активности супероксиддисмутазы (SOD), уровня малонового диальдегида (MDA) и ATP в миокарде, метод TUNEL для определения апоптоза кардиомиоцитов, иммуноблоттинг для определения изменений в уровнях экспрессии TFAM, каспазы-3, Bcl-2 и Bax в миокарде. Дополнительно было использовано ультразвуковое оборудование для изучения функции сердца. Результаты: в сравнении с контрольной группой db/m, уровни белка TFAM, уровня ATP митохондрий и уровня экспрессии mtDNA в миокарде мышей группы db/db значительно снизились(P<0.01), содержание ROS и MDA значительно увеличились(P<0.0001), активность SOD снизилась(P<0.001), процент TUNEL-позитивных клеток в миокарде увеличился(P<0.01), уровни экспрессии белка каспазы-3, Bax высокие, уровень экспрессии белка Bcl-2 значительно уменьшился(P<0.01); в сравнении с группой db/db, db/db+TFAM-пустого носителя, уровни экспрессии ATP митохондрий и генерации mtDNA увеличились(P<0.01), содержание ROS и MDA снизилось(P<0.0001), активность SOD увеличилась(P<0.05), процент TUNEL-позитивных клеток в миокарде снизился(P<0.01), уровни экспрессии белка каспазы-3, Bax уменьшились, уровень экспрессии белка Bcl-2 увеличился(P<0.01). HE-окраска показала, что в сравнении с контрольной группой db/m мыши группы db/db имели явное увеличение размеров кардиомиоцитов, их некроз и нарушение структуры расположения кардиомиоцитов; в сравнении с группой db/db, db/db+TFAM-пустого носителя, мыши группы db/db+TFAM имели улучшение нарушения структуры миокардиальных волокон, снижение некроза или воспалительных клеток. Эхокардиография показала, что в сравнении с контрольной группой db/m, у мышей группы db/db значительно снизились показатели ЛЖСФ, ЛЖСП и Е/A(P<0.001); в сравнении с группой db/db, db/db+TFAM-пустого носителя, мыши группы db/db+TFAM значительно повысили уровни ЛЖСФ, ЛЖСП и Е/A(P<0.0001). Вывод: Белок TFAM возможно, через улучшение функции митохондрий, ингибирует окислительный стресс и апоптоз клеток, тем самым облегчает повреждение миокарда при диабете.

关键词

mitochondrial transcription factor A;cell apoptosis;oxidative stress;myocardial tissue;diabetic cardiomyopathy

阅读全文