棕榈酸诱导H9C2心肌细胞脂毒性损伤模型的建立

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棕榈酸诱导H9C2心肌细胞脂毒性损伤模型的建立5周宇U,刘涛L2,鲍翠玉(1.湖北科技学院药学院,湖北咸宁437100;2.湖北科技学院糖尿病心脑血管病变湖北省重点实验室)摘要:目的探讨棕榈酸(P A)对H9C2心肌细胞造成的影响,建立H9C2心肌细胞脂毒性损伤模型。

方法不同浓度(〇.〇25、0.05、0.1、0.2、0.4、0.8 111111〇1/1〇?入刺激119€2心肌细胞24}1,用]\/[11比色法检测细胞增殖情况;选择浓度为0.4 m m o l/L的P A刺激H9C2心肌细胞12、24、4811,用]\/[11比色法检测细胞增殖情况;不同 浓度P A刺激H9C2心肌细胞24h后用R O S试剂盒检测细胞活性氧发生情况、用T u n e l试剂盒检测细胞凋亡情况。

结果〇.4m m o l/L P A刺激H9C2心肌细胞24h时,细胞增殖水平明显被抑制。

与control组相比,P A浓度为0.2m m o l/L时,细胞R O S水平及T u n e l凋亡水平均有所增加,另外,细胞出现轻微凋亡相关形态学改变;当0. 4m m o l/L P A刺激H9C2心肌细胞24h时,细胞R O S和T u n e l水平均出现明显增加,细胞质与细胞核均发生明显的细胞凋亡现象。

结论P A浓度为0.4m m o l/L刺激H9C2心肌细胞24h时即可建立起脂毒性心肌损伤模型。

关键词:糖尿病心肌损伤;棕榈酸;高脂;H9C2心肌细胞中图分类号:R961文献标识码:A文章编号=20954646(2018)02-0102-04D O I:10.16751/j. cnki. 20954646.2018.02.0102Establishment of a Model of Lipotoxic Injury Induced byPalmitic Acid in H9C2 CardiomyocytesZ H O U Y u,L I U T a o,B A0 Cui-yu{School of Pharmacy, H ubei University of Science and Technology ,Xianning Hubei 431100 y China)ABSTRACT:Objective T o investigate the effect of palmitic acid ( P A) o n H9C2cardiomyocytes a n d to establish a m o d e l of lipotoxic injury in H9C2 cardiomyocytes. Methods H9C2 cardiomyocytes w e r e stimulated with different concentrations of P A(0. 025,0.05,0. 1,0. 2,0. 4a n d 0. 8m m o l/L)for different t i m e,a n d the cell viability w a s detected b y M T T assay. T h e occurrence of reactive o x ygen species in cells w a s detected with R O S kit,and the cell apoptosis w a s detected with T u n e l kit. Results T h e cell viability of H9C2 w a s significantly decreased after stimulation with palmitic acid at the concentration of 0. 4m m o l/L for 24h. C o m p a r e d with the control group,the R O S level in H9C2cardiomyocytes a n d the n u m b e r of apoptotic cells, w e r e increased aftertreatment with 0. 2 m m o l/L P A for 24 h,a n d the effects w e r e m o r e obvious with 0.4 m m o l/L P A stimulation. Conclusion T h e m o d e l of lipidtoxic cardiomyocyte injury ca n establish b y palmitic acid at the concentration of0. 4m m o l/L for 24 h in H9C2 cell line.KEY WORDS:Myocardial injury;Palmitic a c i d;High-fat;H9C2 cardimyocytes糖尿病是以慢性高血糖为特征的代谢性疾 病[1],目前人类生活水平提高,糖尿病发病率出现 逐年增多的趋势[2]。

糖尿病可诱发一系列并发 症,包括心脏、血管、肾脏、神经、足部等部位发生病理性改变[3],其中,糖尿病心肌病会改变心脏功 能,会引起心肌缺血和心衰,最终发生患者死亡[4]〇大量研究表明,心肌细胞糖脂代谢异常[5]、炎症[6]、氧化应激[7]、心肌细胞凋亡都会导致糖尿* 基金项目:国家自然科学基金资助项目(51703055);湖北省自然科学基金资助项目(2017C F B99,2015C F C773);湖北省教育厅科 学研究计划项目(B201696);湖北科技学院糖尿病专项基金(2016-18X Z09,14Z X42)* *通讯作者,E-mail:cuiyu_bao@163. co m病心肌病的发生。

本实验选择了 PA刺激H9C2 心肌细胞诱导心肌细胞损伤,模拟糖尿病心肌损 伤中的脂毒性损伤模型,为糖尿病性心肌细胞损 伤的防治提供基础。

1材料与方法1.1实验材料1.1.1细胞系H9C2心肌细胞购自武汉大学细胞典藏中心。

1.1.2主要试剂高糖DMEM培养基(Hyclone公司,美国);胎 牛血清(Gibco公司,美国);MTT粉末(Gibco公 司,美国);棕榈酸(PA,Sigma公司,美国);DAPI 细胞核染液(武汉谷歌生物有限公司,武汉);细胞 活性氧R0S试剂盒(Thermo Scientific公司,美 国);Tunel试剂盒(Roche公司,美国)。

1.1.3主要设备超净工作台(苏州安泰公司);C02细胞培养 箱(德国Hemeus公司);HVE-50高压灭菌器(日本Hirayama公司);倒置荧光显微镜(日本Olym­pus株式会社 ) ;电子分析天平 (德国 Sartorius 公 司);3-18K高速冷冻离心机(德国Sigma公司);酶标仪(美国Bio-Tek公司)。

1.2 实验方法1.2.1细胞培养H9C2心肌细胞培养在含10%胎牛血清和100U/mL双抗的高糖DMEM中,静置于37T、5% C〇2的条件下细胞培养箱中孵育24h,细胞充分贴壁生长融合至80%时用含0•25%EDTA胰酶进 行消化传代培养,取对数生长期的细胞进行本次 实验。

1.2.2 PA的配制准备EP管装有lmL无水乙醇,用分析天平 精准称取PA粉末25.642mg,把称好的PA粉末倒 入无水乙醇中,将EP管放入371水浴锅中轻摇 震荡至完全溶解。

然后使用孔径为〇.22pm的滤 膜过滤,过滤后的储存液浓度为l〇〇mmol/L,使用 前用371水浴锅将PA储存液完全溶解至无沉淀 物方可使用。

给药时,用含有5%BSA的DMEM 稀释使用。

1.2.3实验分组不同浓度PA刺激H9C2心肌细胞的增殖情 况:正常对照组(control),含 0• 025、0. 05、0. 1、0•2、0.4、0. 8 mmol/L PA 的高糖 DMEM培养 24h;0•4mmol/L PA刺激H9C2心肌细胞不同时间的细 胞增殖情况:正常对照组(control)、含0.4mmol/L PA的高糖DMEM培养12h、24h、48h。

不同浓度高脂刺激对细胞形态学的影响:正常对照组(con­trol),含 0• 05、0. 1、0. 2、0. 4 mmol/L PA 的高糖DMEM培养24h后采用R0S与Tunel试剂盒进行 检测。

1.3检测指标1.3.1 MTT比色法检测H9C2心肌细胞增殖率在96孔板中接种H9C2心肌细胞悬液(每孔1 xlO6细胞,每孔10(VL),每组设置6个复孔。

将96孔板放回细胞培养箱中培养24h待细胞完全贴 壁,向每孔加入不同浓度含PA的培养基继续培养 相应时间。

弃去孔内所有上清液,向每孔加入 2(^L0•5%MTT溶液放回细胞培养箱继续培养4h,用酶标仪读取在570nm处的吸光度值。

1.3.2化学荧光法检测细胞活性氧R0S在24孔板中接种H9C2心肌细胞,向每孔分别 加入不同浓度含PA的高糖DMEM培养基继续培 养24h,弃去孔内培养基用不含胎牛血清的DMEM 清洗2遍,按1:500的比例用不含胎牛血清的DMEM配制R0S试剂盒试剂,每孔加入50(V L配 制好的试剂放回细胞培养箱中培养20min,弃去孔 内培养基用1x PBS清洗2遍,向每孔滴加1滴 DAPI细胞核染液,避光室温静置10min,l x PBS清 洗2遍后收集细胞爬片,用抗荧光淬灭封片剂封 片。

在倒置荧光显微镜20倍镜下观察,拍照并将 两种荧光图片进行组合。

1.3.3 Tunel法检测细胞凋亡情况在24孔板中接种H9C2心肌细胞,向每孔分别 加入不同浓度含PA的高糖DMEM培养基继续培 养24h,弃去孔内培养基1x PBS清洗2遍,4%多聚 甲醛室温固定lh,3%过氧化氢封闭10min,0. 1% Triton X-100渗透孵育2min,1x PBS清洗2遍后每 孔加入50卟Tunel检测试剂,放回细胞培养箱培养 lh。

用1x PBS清洗2遍,向每孔滴加1滴DAPI细 胞核染液,避光室温静置l〇min,1x PBS清洗2遍 后收集细胞爬片,用抗荧光淬灭封片剂封片。

在倒 置荧光显微镜20倍镜下观察,拍照并将两种荧光 图片进行组合。

1.4统计学方法本实验数据均使用GmphPad Prism7软件处 理,两组数据间差异采用(检验进行计算,P<〇.05 表示差异具有统计学意义。

2结果2.1高脂刺激对H9C2心肌细胞增殖率的影响PA浓度分别为 0•025、0.05、0.1、0•2、0.4 和 0•8mmol/L,刺激时间设定为24h时它们的增殖率为 101.4%、106. 6%、102. 2%、106. 6%、71. 7%和 54.0%。