不同类型心脏肥大大鼠模型心肌中炎症细胞因子表达差异
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山东医药2020年第60卷第24期miRNA对心肌细胞肥大的调控作用及在心肌肥厚发病中的分子生物学作用机制研究进展朱贲贲,白在先,杨鹏杰内蒙古医科大学附属人民医院,呼和浩特010020摘要:心肌肥厚是由多种因素引起的心肌组织超负荷的适应性反应,为了维持心脏稳态及预防病理性心肌肥厚需要严格控制心肌细胞和非心肌细胞的信号通路。
微小RNA(miRNA)是真核生物中发现的一类内源性的具有调控功能的非编码RNA,长度为19~25个核昔酸。
miRNA可通过调节细胞代谢、增殖、免疫反应等参与调节心肌肥厚的发生发展。
miRNA影响心肌肥厚的分子生物学机制是多途径的,其参与miRNA正调控或负调控心肌肥厚都是多方面、多靶点的。
关键词:微小RNA;心肌肥厚;心肌细胞;miRNA再表达疗法;miRNA抑制疗法doi佛0.3969/j.issn.1002-266X.2020.24.030中图分类号:R541文献标志码:A文章编号心肌肥厚是由多种因素引起的心肌组织超负荷的适应性反应,可分为生理性和病理性。
生理性心肌肥厚常见于儿童、运动员以及妊娠期妇女,疾病进展缓慢且具有可逆性。
病理性心肌肥厚多是由高血压、心肌梗死等引起的,是心脑血管事件的独立危险因素。
持续的病理性心肌肥厚最终可导致扩张性心肌病、心力衰竭和猝死。
微/J、RNA(miRNA)是真核生物中发现的一类内源性的具有调控功能的非编码RNA,长度为19~25个核昔酸。
miRNA存在多种形式,最原始的Pri-miRNA,长度为300~1000个碱基。
Pri-miRNA经过一次加工后,成为Pre-miRNA 即microRNA前体,长度为70~90个碱基。
miRNA 在调控发育过程中具有抑制靶mRNA转录、翻译或者通过剪切靶mRNA促进其降解等重要作用。
近年来,因miRNA在生物过程中的调节作用及其在各类疾病(视网膜病症、神经退行性疾病、心血管疾病和癌症等)发生发展中的作用而被广泛研究[1]0在心血管系统中,miRNA控制各种细胞(如心肌细胞、内皮细胞、平滑肌细胞和成纤维细胞等)的功能,并在肌肥厚、心肌梗死、心肌纤维化、心力衰竭、心律失常、炎症反应和动脉粥样硬化等疾病中起至关重要的作用。
基金项目:四川医院管理和发展研究中心2022年度科研项目(SCYG2022 63);绵阳市卫健委2022年科研课题(202215)通信作者:刘思泰,E mail:846746248@qq.comNLRP3炎症小体在心力衰竭中的作用及相关治疗的研究进展夏茂银1 刘思泰2 贾冬霞2 李静1 梁财1 王国春1(1.川北医学院临床医学系,四川南充637000;2.四川绵阳四○四医院,四川绵阳621000)【摘要】心力衰竭是许多心血管疾病的终末阶段,由于人口老龄化、心力衰竭合并症和危险因素负担加重,患病率不断增加。
几十年来虽然在其诊疗方面有了巨大的进展,但目前仍缺乏具体且有效的治疗方案。
NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NLRP3)炎症小体是一种蛋白质复合物,可参与心室重塑病理生理过程,进而影响心力衰竭的发生和进展。
抑制NLRP3炎症小体激活是减少心力衰竭不良心室重塑和改善左心室功能的可行策略。
现就NLRP3炎症小体的结构功能、激活途径、在心力衰竭中的作用及相关治疗进行综述。
【关键词】心力衰竭;心室重塑;NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3炎症小体;炎症【DOI】10 16806/j.cnki.issn.1004 3934 2024 02 008RoleofNLRP3InflammasomeinHeartFailureandRelatedTherapyXIAMaoyin1,LIUSitai2,JIADongxia2,LIJing1,LIANGCai1,WANGGuochun1(1.DepartmentofClinicalMedicine,SichuanNorthMedicalCollege,Nanchong637000,Sichuan,China;2.SichuanMianyang404Hospital,Mianyang621000,Sichuan,China)【Abstract】Heartfailureistheendstageofmanycardiovasculardiseasesanditsprevalenceisincreasingduetotheagingpopulationandtheincreasedburdenofheartfailurecomorbiditiesandriskfactors.Despitetremendousadvancesinitsdiagnosisandtreatmentoverthedecades,specificandeffectivetherapeuticoptionsarestilllacking.NOD likereceptorthermalproteindomainassociatedprotein3(NLRP3)inflammasomeisaproteincomplexthatcanparticipateinthepathophysiologicalprocessofventricularremodeling,whichinturnaffectstheonsetandprogressionofheartfailure.InhibitionofNLRP3inflammasomeactivationisafeasiblestrategytoreduceadverseventricularremodelingandimproveleftventricularfunctioninheartfailure.Thestructuralfunctions,activationpathways,rolesinheartfailure,andrelatedtherapiesofNLRP3inflammasomearereviewed.【Keywords】Heartfailure;Ventricularremodeling;NOD likereceptorthermalproteindomainassociatedprotein3inflamm asome;Inflammation 心力衰竭(heartfailure,HF)是一种复杂的临床综合征,以心脏结构或功能异常为特征,且被利尿钠肽水平升高或肺、全身充血的客观证据证实[1]。
心肌炎的炎症因子与免疫调节剂心肌炎是一种常见的心脏疾病,其发病机制涉及多种炎症因子和免疫调节剂的作用。
本文将从炎症因子和免疫调节剂两个方面探讨心肌炎的发病机制。
一、炎症因子炎症是心肌炎的主要病理过程之一,其发生与多种炎症因子的参与密切相关。
炎症因子是指能够引起炎症反应的生物活性物质,包括细胞因子、趋化因子、炎症介质等。
1. 细胞因子细胞因子是一类由免疫细胞分泌的蛋白质,具有广泛的生物活性。
在心肌炎发病过程中,IL-1β、IL-6、TNF-α等细胞因子的产生增加,引发炎症反应,促进心肌组织的破坏和修复过程。
其中,IL-1β可激活免疫细胞并引起炎症反应,IL-6参与心肌纤维母细胞的增殖和分化,TNF-α可诱导心肌细胞凋亡。
2. 趋化因子趋化因子是一类能够引导免疫细胞迁移的蛋白质。
在心肌炎的发生中,趋化因子的产生增加,使炎症细胞聚集于病变部位,并发挥其炎症介导作用。
常见的趋化因子包括CCL2、CCL5、CXCL8等,它们通过与相应的受体结合,调节免疫细胞的迁移和浸润。
3. 炎症介质炎症介质是指在炎症反应中产生的一类生物活性物质,如一氧化氮(NO)、前列腺素、白三烯等。
这些物质可增强炎症反应的程度,导致心肌细胞损伤和心功能异常。
其中,NO可通过氧化应激机制诱导心肌细胞凋亡,前列腺素和白三烯可引起心肌组织的炎症反应和血管扩张。
二、免疫调节剂免疫调节剂是一类能够调节机体免疫功能的药物或物质,对于心肌炎的治疗和预防具有重要意义。
免疫调节剂主要分为免疫抑制剂和免疫增强剂两类。
1. 免疫抑制剂免疫抑制剂可通过抑制免疫细胞的活性,减轻炎症反应和免疫损伤。
常用的免疫抑制剂包括糖皮质激素、环孢霉素、雷帕霉素等。
糖皮质激素具有广谱的免疫抑制作用,可抑制炎症因子的产生和免疫细胞的活性。
环孢霉素和雷帕霉素能够抑制T细胞的活性,减少炎症介质的释放。
2. 免疫增强剂免疫增强剂可通过增强机体的免疫功能,促进心肌组织的修复和再生。
常见的免疫增强剂包括白细胞介素、干细胞因子等。
炎症细胞因子TNF-α在心衰发生机制中的作用临床四班王瑶孙遥瑶贾茹周礼馨秦莹李佳宁炎症细胞因子常在心力衰竭病人体内过度表达,通过影响心肌收缩力,引起心肌肥大,诱导心肌纤维化和凋亡,促进心脏重构等作用促进心力衰竭的发生发展,而且炎症因子预示着心血管不良事件的发生,抗炎将是治疗心衰的新目标。
本文将就炎症细胞因子在心衰中的作用进行阐述。
1炎性细胞因子与心衰的联系炎性细胞因子是一类主要由免疫细胞生成的具有许多强大生物学效应的内源性多肽, 可介导多种免疫反应。
心衰病人血清中炎性标志物如: C反应蛋白(CRP) 、肿瘤坏死因子α(TNF-α) 、白介素1 (IL-1) 、白介素6 ( interleukin-6, IL-6 ) 、单核细胞趋化蛋白-1 (MCP-1)的增高水平都与心衰的严重程度呈正比关系。
血清TNF - α等细胞因子是独立的预测存活率的危险因素。
2心衰时炎症细胞因子的生成促炎细胞因子如TNF-α、IL-1ß、IL-6在正常心脏不表达,而当心肌受损时,这些细胞因子表达上调,合成和释放增加。
在心衰发生过程中细胞因子主要通过3个途径产生:(1)应激激活途径:缺血、缺氧、感染等可激活丝裂原激活的蛋白激酶(MAPK)、信号转导物和转录激活剂(STAT)、钙调神经磷酸酶(calcineurin)通路,这些信号通路又激活转录因子NF-κB及AP-1,促进细胞因子基因表达,导致细胞因子大量产生。
(2)活性氧激活途径:活性氧能促进细胞因子的释放。
心肌缺血-再灌注过程中产生的大量活性氧可通过多种信号途径促进细胞因子释放,如H2O2可通过p38MAPK通路直接诱导心肌TNF-α的产生。
(3)细胞因子的放大作用:通过正反馈环路,细胞因子具有自我放大效应,如心肌缺血局部TNF-α产生增加,后者可促进邻近正常心肌TNF-α释放增加,从而使细胞因子效应增强,炎症细胞因子还能将炎症细胞募集到受损心肌部位。
研究显示心肌缺血早期就可产生趋化因子——单核细胞趋化蛋白,促进单核细胞从血液转移至炎症部位,使局部细胞因子增加、炎症反应效应增强。
重楼药理作用的研究进展何明生;李秀【摘要】Paris polyphylla is a traditional Chinese Medical herb that has been used for thousands of year. Modem pharmacological studies have shown that Paris possess a variety of pharmacological effects ,such as anti - tumor, anti - inflammatory, antibacterial, sedation, analgesia, hemostasis. In recent years, the pharmacological mechanism of Paris polyphylla focuses on its anti - tumor and renal protective effects. This paper reviewed the progress in the studies on pharmacological effects of Paris polyphylla.%重楼(Rhizoma Paridis)为常用中药,种类众多,资源丰富,有清热解毒,消肿止痛,凉肝定惊的功效.现代药理研究表明,重楼具有抗肿瘤、消炎、抑菌、镇静、镇痛、止血等作用等多种药理作用.近年来对重楼药理作用的研究主要集中在其抗肿瘤和肾脏保护作用上,作者就重楼的药理作用国内外最新研究现状作一综述.【期刊名称】《世界中医药》【年(卷),期】2012(007)006【总页数】4页(P579-582)【关键词】重楼;药理作用;抗肿瘤;重楼总皂苷【作者】何明生;李秀【作者单位】云南省肿瘤医院血液科,云南省昆明市西山区昆州路519号,650118;云南省肿瘤医院血液科,云南省昆明市西山区昆州路519号,650118【正文语种】中文重楼(Rhizoma Paridis),为百合科植物云南重楼Paris polyphylla Smithvar.yunnanensis(Franch.)Hand.-Mazz.或七叶一枝花 Paris polyphylla Smith var.chinensis(Franch.)Hara的干燥根茎。
肿瘤坏死因子-α、白细胞介素-6在高血压心肌肥厚大鼠实验中的意义史君;王静;王星;孙艳宏;范晓梅;纳仁高娃【摘要】Objective To investigate the expression of change and significance about tumor necrosis factor-α (TNF-α), in-terleukin-6 (IL-6) in serum and myocardial of myocardial hypertrophy rats. Methods 20 Wistar rats were randomly divided into two groups: myocardial hypertrophy group (OG) and control group (CG). Each group contained 10 rats. The partial abdominal aorta ligature was used to induce hypertrophy in rats. After surgery, rats were feeded according to the require -ments for eight weeks, then put to death. Blood and myocardial specimens were obtained. TNF-α and IL-6 content in serum were detected with radioactive immune method. The expression changes of TNF-α mRNA and IL-6 mRNA in myocardial tissue were detected with RT-PCR method. Results Compared with control group, it was found that in myocardial hypertrophic group the content of TNF-α and IL-6 in serum increased greatly (P < 0.05); the express of myocardial of TNF-α mRNA and IL-6 mRNA increased (P < 0.05). Conclusion TNF-α and IL-6 play a role in myocardial hypertrophy pathogenesis.%目的探讨肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)在心肌肥厚大鼠血清和心肌中的表达变化及意义.方法 Wistar大鼠20只,随机分成两组,心肌肥厚组(OG)和假手术组(CG),每组10只.腹主动脉部分缩窄法制作压力负荷性心肌肥厚大鼠模型,手术后按要求饲养8周后处死,采血并取心肌标本.采用放射性免疫法检测大鼠血清TNF-α、IL-6含量,应用RT-PCR法检测心肌组织中TNF-α、IL-6mRNA表达的变化.结果与假手术组比较,心肌肥厚组血清中TNF-α、IL-6含量增加(P<0.05);心肌中TNF-α、IL-6 mRNA表达增多(P<0.05).结论 TNF-α、IL-6参与心肌肥厚的发生和发展过程.【期刊名称】《中国医药导报》【年(卷),期】2012(009)006【总页数】3页(P23-25)【关键词】肿瘤坏死因子-α;白介素-6;心肌肥厚【作者】史君;王静;王星;孙艳宏;范晓梅;纳仁高娃【作者单位】内蒙古医学院基础医学院生理教研室,内蒙古呼和浩特,010059;内蒙古医学院第一附属医院风湿免疫科,内蒙古呼和浩特,010051;内蒙古医学院基础医学院生理教研室,内蒙古呼和浩特,010059;内蒙古医学院基础医学院生理教研室,内蒙古呼和浩特,010059;内蒙古医学院基础医学院生理教研室,内蒙古呼和浩特,010059;内蒙古医学院基础医学院生理教研室,内蒙古呼和浩特,010059【正文语种】中文【中图分类】R542.2心肌肥厚主要是由于心脏在长期压力负荷过重的情况下,肥大的心肌需氧量增加,而冠状动脉的供血量往往不能予以满足,造成心肌缺血从而引起心肌重构,其发生的结构基础主要是心肌细胞增大和纤维化。
NLRP3炎症小体对心力衰竭后心律失常的影响舒成霖(综述);何燕(审校)【摘要】心力衰竭(心衰)是各类心脏疾病的终末阶段,在其发展过程中,既存在结构重构,也存在电重构,二者共同构成心律失常的基础。
NLRP3炎症小体与心衰密切相关,研究其对心衰后心律失常的影响对患者有着重要意义。
本文将就NLRP3对心衰后心律失常的影响机制进行简要综述。
【期刊名称】《中国循环杂志》【年(卷),期】2016(031)010【总页数】3页(P1025-1027)【关键词】综述;心律失常;心力衰竭;炎症小体【作者】舒成霖(综述);何燕(审校)【作者单位】530021 广西壮族自治区南宁市,广西医科大学第一附属医院老年心血管内科;530021 广西壮族自治区南宁市,广西医科大学第一附属医院老年心血管内科【正文语种】中文【中图分类】R54心力衰竭(心衰)是各类心脏疾病的终末阶段,它主要由心肌梗死,动脉高压,心肌病以及瓣膜性疾病引起[1]。
心衰的发生发展过程中,既存在着心脏水平的结构重构,也存在着离子通道水平的电重构,且二者互为因果,共同构成心律失常的基础[2]。
既往研究已经证实炎症反应在心血管疾病的发病机制中发挥着重要作用[3]。
NLRP3炎症小体是一种大分子多蛋白复合体,是一种被广泛研究的炎症小体,其可由内源性危险信号及多种外源性因素激活[4]。
研究表明, NLRP3炎症小体与心衰的发病机制密切相关[5]。
因此,进一步研究NLRP3炎症小体对心衰后心律失常的影响,可为干预心衰后心律失常的发生提供新思路,笔者就此研究进展进行综述。
1.1 NLRP3炎症小体与炎症反应NLRP3炎性小体是一种分子量约为700 kDa的大分子多蛋白复合体,由核苷酸结合寡聚化结构域样受体(NLRs)家族成员NLRP3、接头蛋白ASC和效应蛋白Caspase-1组成[6]。
其中Caspase-1负责将无活性的促炎细胞因子pro-白细胞介素(IL)-1β和pro-IL-18水解成具有活性的IL-1β和IL-18,进而发挥其在免疫应答方面的作用。
miRNA-自噬轴在运动性心肌肥大中的作用机制张钧摘要:心脏肥大是心脏受到生理或病理刺激而引起细胞和分子层面发生一系列变化的结果,运动性心肌肥大是心脏对长期运动产生的适应性变化。
随着分子生物学相关研究的深入,运动性心肌肥大的形成不再认为仅仅是血流动力负荷所引起的细胞体积、结构和功能的改变。
近年来的研究发现,miRNA和自噬被认为是调控运动性心肌肥大形成的重要因素。
基于此,本文以心肌细胞自噬和miRNA为切入点,综述近年来运动诱导的心肌生理性肥大过程中自噬与miRNA发挥作用的机制,为进一步阐明运动性心肌肥大的机制提供依据遥关键词:miRNA;自噬;运动;心肌肥大中图分类号:G804文献标志码:A文章编号:1()06—1207(2021)01—0062—07DOI:10.12064/ssr.20210109Mechanism of MicroRNA-autophagy in Exercise Induced Cardiac HypertrophyZHANG Jun(Shanghai Normal University,Shanghai200234,China)Abstract:Cardiac hypertrophy is the result of a series of cellular and molecular changes caused byphysiological or pathological stimulation to the heart.Exercise-induced cardiac hypertrophy(ECH)isan adaptive change of the heart to the long-term exercise.However,with the development of molecular biology technology,the mechanisms of ECH is no longer considered as the change of cardiomyocytes volume,structure and function merely caused by hemodynamic load.Recent studies havefound that miRNA and autophagy are important in regulating the formation of ECH.Therefore,thispaper reviews the studies on the mechanism of autophagy and miRNA in exercise-induced cardiac hypertrophy in recent years,so as to provide reference for further clarifying the mechanism of exercise-induced cardiac hypertrophy.Key Words:microRNA;autophagy;exercise;cardiac hypertrophy心肌组织包括心肌细胞和间质两部分,心肌细胞是高度分化的终末细胞,其收缩蛋白以琢-肌球蛋白为主,一般不能增殖,只有细胞体积的肥大0心肌细胞能够对外界刺激做出适应性反应,如不同程度或形式的损伤、应激,或由长期运动训练、怀孕、机体自然生长等引起的生理性血流超负荷刺激,都会使心脏产生肥厚性的增长,此时其表型改变,体积增大[1-2]0—直以来,运动性心肌肥大被认为是一种生理性结构肥大,是长期的运动训练导致机体在代谢方面发生的变化,表现为促进心肌细胞增殖与肥大、抑制心肌间质纤维化、心肌血管再生等一系列的变化,心脏产生适应性增大0其不仅能促进心脏功能的提高,而且有利于心脏健康0但由于运动性心肌肥大发生、发展过程具有复杂性,因此迄今为止,其具体的机制尚未被完全阐明0随着分子生物学技术的发展,学者们在该领域的相关研究不断深入,研究认为:运动性心肌肥大的发生已不仅仅是血流动力学作用下所引起的心肌细胞结构与大小的改变,神经体液因素也能够通过各种信号转导,调节应答基因转录,促进心肌细胞的翻译、合成,而形成心肌肥厚0当前,关于运动性心肌肥大的研究,在基因层面和信号传导通路方面已取得了许多重要进展0已有研究表明,细胞自噬是基于溶酶体的一种胞内降解途径,对维持细胞和生物体的稳收稿日期:2020-06-17基金项目:国家自然科学基金(31571223)。
・基础研究・大鼠心力衰竭细胞microRNA表达谱及生物信息学分析朱海娟 何淑芳 金世云 胡军 张野230061 合肥,安徽省妇幼保健院麻醉科(朱海娟);230601合肥,安徽医科大学第二附属医院麻醉科(何淑芳、金世云、胡军、张野)通信作者:张野,Email:zhangye_hassan@sina畅comDOI:10畅3760/cma畅j畅issn畅1671-0282畅2016畅04畅009【摘要】目的 观察大鼠心力衰竭细胞中microRNA(miRNA)表达变化,利用生物信息学分析技术探索差异miRNA靶基因的功能。
方法 18只成年雄性SD大鼠,体质量200~220g,随机数字表法随机分为两组:正常对照组(CON组)和心力衰竭组(HF组)。
HF组制备阿霉素致心力衰竭模型,CON组注射等量生理盐水。
提取大鼠心脏,Largendorff逆行灌注法分离心室肌细胞,提取总RNA行miRNA表达谱检测,筛选两组差异表达的miRNA,荧光定量RT-PCR技术验证结果,Targetscan、miRanda软件预测差异表达miRNA的靶基因,并对靶基因行生物信息学分析。
结果 芯片检测结果显示,与CON组相比,HF组共有37个miRNA表达发生显著改变,其中22个miRNA上调,15个miRNA下调(均P<0畅01,FDR<0畅05)。
荧光定量RT-PCR检测miR-133b-5p(t=14畅56,P<0畅1)、miR-6216(t=9畅32,P<0畅1)、let-7e-5p(t=13畅92,P<0畅1)表达水平,变化趋势与芯片结果一致。
生物信息学分析显示,差异表达miRNA调控的靶基因显著富集于31个基因组(均P<0畅01,FDR<0畅05)和12条信号通路(均P<0畅05,FDR<0畅05),其中泛素蛋白酶体系统、MAPK信号通路、Toll样受体信号通路富集程度较高。
结论 阿霉素诱导的心力衰竭模型大鼠心肌细胞中miRNA表达谱发生显著改变,这些差异表达miRNA可能通过调控靶基因功能参与心力衰竭的病理生理过程。