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

El objetivo del estudio fue investigar el impacto del factor de transcripción A mitocondrial (TFAM) en el estrés oxidativo y la apoptosis de los cardiomiocitos en ratones con miocardiopatía diabética (DCM). Métodos: Se aleatorizó a 24 machos jóvenes diabéticos (db/db) en los grupos db/db, db/db+TFAM y db/db+cargador vacío, 8 en cada grupo, y se tomaron 8 machos db/m adicionales como control. En el grupo db/db+TFAM, los ratones db/db fueron inyectados por vía intravenosa con el vector AAV1A-MyoAAV1A-TFAM, a una dosis de virus de 5×10^11 vg/ratón, para crear un modelo de sobreexpresión db/db+TFAM; los ratones del grupo db/db+TFAM-cargador vacío fueron inyectados por vía intravenosa con la misma cantidad de virus AAV1A-CON, mientras que los ratones del grupo db/db fueron inyectados con solución salina. Se utilizó IRM para determinar el nivel de expresión de TFAM y ARNm del ADN mitocondrial (mtDNA) en el miocardio, la sonda DCFH-DA para medir la actividad de las especies reactivas de oxígeno (ROS) en el miocardio, un kit para medir la actividad de la superóxido dismutasa (SOD), el nivel de malondialdehído (MDA) y ATP en el miocardio, el método TUNEL para determinar la apoptosis de los cardiomiocitos, la inmunotinción para determinar los cambios en los niveles de expresión de TFAM, caspasa-3, Bcl-2 y Bax en el miocardio. Además, se utilizó un equipo de ecocardiografía para estudiar la función cardiaca. Resultados: en comparación con el grupo control db/m, los niveles de proteína TFAM, los niveles de ATP mitocondrial y los niveles de expresión de mtDNA en el miocardio de los ratones del grupo db/db disminuyeron significativamente (P<0.01), los niveles de ROS y MDA aumentaron significativamente (P<0.0001), la actividad de la SOD disminuyó (P<0.001), el porcentaje de células TUNEL-positivas en el miocardio aumentó (P<0.01), los niveles de expresión de las proteínas caspasa-3, Bax fueron altos, el nivel de expresión de la proteína Bcl-2 disminuyó significativamente (P<0.01); en comparación con el grupo db/db, db/db+TFAM-cargador vacío, los niveles de expresión de ATP mitocondrial y generación de mtDNA en el miocardio de los ratones del grupo db/db+TFAM aumentaron (P<0.01), los niveles de ROS y MDA disminuyeron (P<0.0001), la actividad de la SOD aumentó (P<0.05), el porcentaje de células TUNEL-positivas en el miocardio disminuyó (P<0.01), los niveles de expresión de las proteínas caspasa-3, Bax disminuyeron, el nivel de expresión de la proteína Bcl-2 aumentó (P<0.01). La tinción con HE mostró que en comparación con el grupo control db/m, los ratones del grupo db/db presentaban una clara hipertrofia, necrosis de cardiomiocitos y una estructura perturbada del arreglo de cardiomiocitos; en comparación con el grupo db/db, db/db+TFAM-cargador vacío, los ratones del grupo db/db+TFAM presentaban una mejora en la perturbación de la estructura de las fibras miocárdicas, una clara reducción de la necrosis o de las células inflamatorias. La ecocardiografía mostró que en comparación con el grupo control db/m, los ratones del grupo db/db presentaron una disminución significativa de la fracción de eyección sistólica del ventrículo izquierdo (LVEF), la tasa de acortamiento del eje corto del ventrículo izquierdo (LVFS) y la relación E/A (P<0.001); en comparación con el grupo db/db, db/db+TFAM-cargador vacío, los ratones del grupo db/db+TFAM presentaron un aumento significativo de los niveles de LVEF, LVFS y E/A (P<0.0001). Conclusión: La proteína TFAM podría, mediante la mejora de la función mitocondrial, inhibir el estrés oxidativo y la apoptosis de las células, aliviando así el daño del miocardio causado por la diabetes.

关键词

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

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