细胞与分子免疫学杂志

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敲除PTEN改善心肌缺血再灌注大鼠心脏功能并抑制NLRP3介导的心肌细胞焦亡

作者:

崔勤涛*, 王俊华, 刘晓晨, 王学惠, 苏国宝(新乡医学院第一附属医院心血管外科, 河南 新乡 453000)

出版年,卷期:

2020 第(36)卷 第(3)期 起止页码 205-211 页

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摘要:

目的 通过敲除第10号染色体缺失的磷酸酶和张力蛋白同源蛋白(PTEN), 探索其对大鼠心脏功能和含pyrin结构域NOD样受体家族3(NLRP3)介导的心肌细胞焦亡(pyroptosis)的影响。方法 建立大鼠心肌缺血/再灌注(I/R)损伤大鼠模型, 分为假手术组(野生型健康大鼠)、 野生型I/R组(野生型大鼠进行心肌I/R处理)、 敲除PTEN(PTEN KO)的I/R组(PTEN KO大鼠进行心肌I/R处理)。反转录PCR检测PTEN mRNA水平, HE染色观察心肌病理损伤; 超声心动图仪检测心率(HR)和左心室壁厚度(LVWT)并通过BL-420F生物机能实验系统记录左心室收缩压(LVSP)、 左室射血分数(LVEF)、 缩短分数(FS); ELISA 检测血清肌酸激酶同工酶(CK-MB)、 肌红蛋白(Mb)、 心肌肌钙蛋白I(cTnI)的含量; Western blot法检测心脏组织NLRP3、 ELAV样RNA结合蛋白1(ELAVL1)、 胱天蛋白酶1(caspase-1)、 白细胞介素1β(IL-1β)的蛋白表达, 免疫组织化学染色法检测心肌组织中caspase-1的含量; 原位末端转移酶标记技术(TUNEL)染色观察心肌组织的凋亡。结果 与假手术组相比, 野生型I/R组PTEN mRNA和蛋白水平显著增加, HR、 LVSP、 LVEF、 FS 和LVWT均显著降低, 血清CK-MB、 Mb、 cTnI含量均显著升高, NLRP3、 ELAVL1、 caspase-1、 IL-1β蛋白表达水平均显著升高, 敲除PTEN后PTEN mRNA和蛋白水平显著降低。敲除PTEN心肌细胞病理损伤减轻, HR、 LVSP、 LVEF、  FS 和LVWT均显著升高, 血清CK-MB、 Mb、 cTnI含量显著降低。NLRP3、 ELAVL1、 caspase-1、 IL-1β蛋白水平均显著降低, 凋亡心肌细胞数量显著减少。结论 敲除PTEN减缓心肌病理损伤, 抑制NLRP3介导的心肌细胞焦亡, 表明敲除PTEN能减轻心肌I/R损伤。