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醛固酮在乳鼠心肌细胞表达肿瘤坏死因子-α中的作用

2022-09-13 来源:好走旅游网
维普资讯 http://www.cqvip.com 心肺血管病杂志2008年7月第27卷第4期 JoumM of Cardiovascuhr&Pulmonm'y Diseases,July 2008,Vo!.21 1 . 235 ・基础研究・ 醛固酮在乳鼠 心肌细 胞表达肿瘤 坏死因子一 中的作用* 李世英 邱劲 刘国仗 颜红兵 鲁晓春 (摘要] 目的:观察醛固酮对培养心肌细胞表达肿瘤坏死因子(TNF-a)的影响。方法:在原代培养 的新生大鼠心肌细胞,采用免疫组化和RT PCR,评价10 M、10 M醛固酮及10I5 M醛固酮拮抗剂螺 内酯对心肌细胞表达TNF.a的影响。用凝胶滞留实验(EMsA)验证NF-xB是否参与TNF-a的转录调控, 筛选TNF.a可能启动子的位点。结果:TNF-a的免疫组化染色在对照组心肌细胞呈阴性,10I5和10 M 醛固酮作用心肌细胞48h,心肌细胞胞浆中出现棕色颗粒,10I5 M醛固酮与螺内酯共同孵育的心肌细胞 内TNF-a染色呈阴性。与单纯培养的对照组心肌细胞相比,10 M,10 醛固酮刺激心肌细胞24h致心 肌细胞TNF.a表达的mRNA显著增高,与螺内酯共同培养的心肌细胞中TNF-amRNA水平与对照组相比 没有明显差异。醛固酮组心肌细胞的核蛋白与TNF-a上游含有潜在NF-xB结合位点的2段寡核苷酸 (一619 一591 and…508 481)的结合强于对照组,螺内酯能阻断这一效应。结论:正常情况下培养 的新生鼠心肌细胞内无TNF-a合成,醛固酮通过醛固酮受体促使培养的心肌细胞表达TNF-a,NF-xB核 转移是醛固酮激活心肌细胞表达TNF-a的一条通路。 (关键词] 醛固酮;肿瘤坏死因子a;心肌 (中图分类号]R392.12 [文献标识码]A (文章编号] 1007.5062(2008)04.235.04 The role of Aldosterone in the production of Tun]or Necrosis Factor・Ⅱin cultured cardiac my ̄ytes of neonatal rat 12 Sh ng,QIU Jin,L1U Guozhang, ⅣHongbing,LU Xiaochun Department of Ward 28th, Cap/ta/Univers ofMedical Science afiliated Beijing Anzhen Hospital,Beijing 100029,China [Abstract】 Objective:To observe the production of Tumor Necrosis Factor-a(TNF- ̄)in cardiac myocytes stimulated with ald ̄terone.Method:To examine the contribution of aldosterone to TNF-a production, mary cultured rat m3,ocytes was incubated in 10_。。M aldosterone.10_’M aldosterone and 10_’M aldosterone with 10一 M spiornolactone(an antagonist of aldosterone)for 48 hours.Then TNF-a protein and mRNA Was detected by immunohistochemistry and RT-PCR respectively.Electorphoretic motif shift assay(EMSA)Was performed to detect wheather there is NF-JcB translocation to the nuclear and to screen for the probable promoter of TNF-a.Result:TNF-a immunohistochemistry staining Was negative in control myocytes,but it Was positive in myocytes treated with ladosterone for 48 hours and Was abolished by spiornolactone.TNF-a mRNA level Was detected by RT-PCR in control cardiomyocytes,the optical dense ratio of TNF-a PCR product Was obviously increased in myocytes terated with ladosterone for 24 hours.EMSA results showed that the binding between nuclear extract of myocytes terated with ladosterone and the potentila NF-JcB binding sites in the upstream oligonucleotides of TNF-a(一619-一591 and 一508一一481)was increased.Spiornolactone could abolish the adverse e ct of aldosterone.The translocation of NF-JcB to the nuclear was elevated in myocytes treated wiht aldosterone.Conclusion:The TNF-a protein level Was negative in control cardiomyoeytes,and the mRNA level Was very low,but it was obviously increased in cardiomyocytes terat ̄:d with aldosterone,wiht NF-JcB activation and translocation to the nuclear,which may be a pathway leading to the expression of TNF-a. [Key words] Aldosterone;Tumor necorsis factor-a;Cardiomyocytes 本研究受国家自然基金项目资助(30600236) 作者单位:100029北京首都医科大学附属北京安贞医院心肺血管疾病抢救中心28病房(李世英颜红兵)北京 协和医学院阜外心血管病医院高血压中心(邱劲刘国仗)中国人民解放军总医院心血管南楼一科(鲁晓春) 维普资讯 http://www.cqvip.com 236 心肺血管病杂志2008年7月第27卷第4期Journal ofCardiovascular&Pulmonary Diseases,July 2008,Vo1.27,No.4 在心力衰竭形成和发展的过程中,肾素一血管 紧张素一醛固酮系统(RAAS)是其中重要的中介因 素,血管紧张素转化酶抑制剂、血管紧张素II.1型 上游5 .CAAAG rrGTCATGGATGA.3 ,下游引物5 . CCATGGAGAAGGCTGGG.3 ,长度194 bp。TNF.a引 物:上游5 .CACGCTC rrCTGTCTACTGA.3 ,下游3 . GGACTCCGTGATGTCTAAGT-3 ,长度546 bp。94℃ (AT.1)受体拮抗剂在一定程度上减缓了病情的进 展,降低心力衰竭患者的死亡率。醛固酮(Aid)作为 肾素.血管紧张素.醛固酮系统(RAAS)的终末环节, 通过醛固酮受体作用于心肌细胞和心肌间质细胞。 临床试验证实醛固酮拮抗剂进一步加强了上述药物 5 min,58℃2 min,72℃2 min,1个循环;94oC 30 S, 58℃30 S,72℃45 S,30个循环;72℃7 min。GAPDH 为25个循环,TNF- ̄x为30个循环。 凝胶滞留实验(EMSA):对处理因素培养24 h 治疗心力衰竭的效果,使死亡率进一步下降…。最 近另一影响心力衰竭发展的因素——肿瘤坏死因子 (TNF.a)与RAAS的关系逐渐引起了人们的关注,本 研究试图观察醛固酮是否促进心肌细胞表达TNF.a 及其信号传导途径。 . 资料与方法 动物与试剂:新生二级1~3 d SD大鼠(中国药 品生物制品检定所),醛固酮(Aid)(Sigma公司),螺 内酯(Spri)(美国Sigma公司),山羊抗鼠的TNF_a多 克隆抗体(来自Santa Cruz),TRIZOL(美国GIBCO. BRL公司),MM MLV反转录酶(美国Promega公司), Gelbinding assay system(Promega公司)o 细胞培养:心肌原代培养参照Simpson and Savion 方法:取1~3 d SD大鼠乳鼠,无菌条件下开 胸取出心脏,清洗后0.08%胰蛋白酶的溶液37℃反 复消化,离心,10%胎牛血清的DMEM悬浮细胞,差 速贴壁法去除成纤维细胞,用六孑L板接种细胞,106/ 孑L,5%CO,,37oC培养。在原代培养的第3~4 d施 加干预因素,分4组:阴性对照;10 M醛固酮;10 M醛固酮;10 M醛固酮+l0 M螺内酯,分别培 养24、48 h。 免疫组织化学染色:取出培养48 h的心肌细胞 爬片,PBS冲洗,4%多聚甲醛固定,PBS冲洗后加入 1%兔血清封闭;采用抗TNF.a的多克隆抗体(Santa Cruz Co.USA),工作液浓度1:50,染色系统用亲和 素生物素标记的过氧化物酶系统,呈色底物二氨基 联苯胺。 RT-PCR:干预培养24 h的心肌细胞及其对照, 按rI’RIZOL(GIBCO)说明书提取总RNA,用紫外分光 光度计测OD猢,确定RAN的浓度。以OligoT。 为引 物,按照2 ttg RNA+0.5 g OligoTl (反转录引物)的 比例在0.2 mL PCR管内混合样品,总体积<9 ttL, 置70℃水浴5 min,立即置于冰上,MM—MLV反转录 酶进行逆转录:42℃1 hr一99℃2 ITlin一4℃5 min。 cDNA产物为模板进行PCR。内参照GAPDH,引物: 的心肌细胞及其对照,参照Abmayr等 的方法提取 核蛋白,将细胞转移到破膜缓冲液(10 mmol/L HEPES PH:7.9,1 mmol/L EDTA,60 mmol/L KC1,1 mmol/L DTY,1 mmol/L PMSF,1 g/mL leupeptine,20 g/mL aprotinin,0.5%IGEPAL CA一630)中,0℃30 min,3 000 rpm离心,沉淀,加入核提取缓冲液(250 mmol/L Tris—HC1 PH:8.0,60 mmol/L KCL,1 mmol/L D1 ,1 mmol/L PMSF,1 ttg/mL leupeptine,20 t,s/mL aprotinin),一70℃和37℃反复冻溶3次,15 000 rpm 离心15 min,取上清,采用Bralford法进行蛋白定量。 探针选自TNF.a转录起始位点上游两段寡核苷酸序 列,一619~一591(cat tcc ctc tgg ggc tgc CCC att ctc ctc)and一508~一481(ctc aga eaa ggg ggc ttt CCC tcc tea ac),采用凝胶滞留实验观察核蛋白与这两段寡 核苷酸结合的情况,用冷探针竞争确定核蛋白与寡 核苷酸结合的特异性,冷探针是标记探针的50倍, 用p65抗体确定与TNF.a上游序列结合的核蛋白中 含有NF. 。 统计学分析:计量资料用均数±标准差表述,组 间差异采用t检验,P<0.05有统计学差异。 结 果 1.醛固酮促进心肌细胞TNF.a合成增加:对照 心肌细胞的TNF- ̄x免疫组化颜色呈阴性,l0 M和 l0 M醛固酮作用心肌细胞48 h后,心肌细胞胞浆 中出现棕色颗粒,细胞核出现了空洞,染色质凝聚、 固缩、聚集于核膜边缘。l0 M醛固酮与l0 M螺 内酯共同作用48 h的心肌细胞中无TNF-a染色的 棕色颗粒,细胞核形态正常(图1)。 2.醛固酮促进心肌细胞TNF.a mRNA增加:每 个培养样品获得的eDNA在相同的PCR反应条件下 分别扩增GAPDH和TNF.a,以GAPDH条带的亮度 为100%,校正TNF-a条带的亮度,进行半定量分析 (图2,图3)。与对照心肌细胞相比,10 M,10 M 醛固酮干预心肌细胞24 h均可导致心肌细胞TNF.a 表达mRNA显著增高(分别是t=4.61,P<0.001;t 维普资讯 http://www.cqvip.com 心肺血管病杂志2008年7月第27卷第4期Journal 0f Cardiovascular&Pulm0nary Diseases,July 2008,Vo1.27,No.4 237 一士0 《0 LIdl甲ac)序列的结合相对于对照明显增强,高浓度冷探针 2 ●可以竞争上述结合,p65抗体也可以竞争上述结合, 该抗体可以封闭核蛋白NF. B与潜在NF。 B结合序 列相结合的位点,因此使醛固酮干预的心肌细胞核 蛋白这两段序列的结合被阻断。另外螺内酯可以中 图2心肌细胞TNF-Q和内参GAPDH的RT-PCR O 5 O止这一效应提示心肌细胞核蛋白活化是醛固酮特异 产物条带辉度对比 1:对照;2:10’ M醛固酮;3:10’ M醛固酮; 4:10 M醛固酮+螺内酯 =2.97,P=0.014)(表1,表2),在10 M醛固酮与 10 M螺内酯共同培养的心肌细胞,TNF.a mRNA 定量与对照相比没有明显差异(t=1.38,P> 0.05),与10 M醛固酮孵育的心肌细胞相比有明 显差异(t=3.84,P<0.05)。 表1醛固酮促进培养心肌细胞TNF.a mRNA的表达 注:Aid:醛固酮 表2螺内酯可以去除醛固酮促进心肌细胞表达TNF.a的作用 注:Aid:醛固酮;Spir:螺内酯 :l0’ Aid+Spit组与10一 Aid组相比 有差异 jL  。 ,Control 10 Aid 10’Aid 10 Ai豳.d ̄Spi r 图3心肌细胞TNF.n的RT-PCR产物条带辉度对比 :与对照相比差异有显著性 :与10 Ald+Spir与10 M Ald 相比有明显差异 3.醛固酮促进心肌细胞核蛋白NF。 B与TNF.a 上游序列的结合增加(图4):10 M,10 M醛固酮 干预心肌细胞的核蛋白与TNF.a转录起始位点上游 一619~一591(cat tcc ctc tgg ggc tgc CCC att ctc ctc) and一508~一481 f ctc aga caa ggg ggc ttt CCC tcc tca 的作用。 1 2 3 4 5 6 麟 ■謦 嘲 A 图4醛固酮促进NF. B的活化与核转移 在对照细胞存在核蛋白与TNF.n上游的潜在NF. B结合位点的 结合,醛固酮孵育的细胞核蛋白与上述位点的结合增强。A.核 蛋白与寡核苷酸一619一一591(cattcc ctctgg ggctgc CCC att ctc ctc) 的结合;B.核蛋白与寡核苷酸一508一一481(etc aga eaa ggg ggc ttt CCC tcc tca ae)的结合。1,2:对照心肌细胞;3,4:10 M醛固酮孵 育的心肌细胞;2,4:一619一一591冷探针竞争;5:065抗体竞争: 6:10 M醛固酮+螺内酯; 讨 论 炎症是心力衰竭形成和发展中重要的病理过 程,TNF。a是一个多功能的细胞因子,能够导致心肌 细胞肥大、抑制心肌收缩力和诱导心肌细胞凋亡。 在转基因小鼠,TNF。a可以复制出类似扩张性心肌 病的动物模型[4 3,TNF.a参与了心肌衰竭的发生和 发展。最近研究发现在关节炎的治疗中,醛固酮促 进TNF—a的表达 ,Miura等 发现血管紧张素Ⅱ通 过AT1受体促进外周单核细胞表达TNF.a,而螺内 酯可以阻断这一效应,说明血管紧张素Ⅱ通过醛固 酮和醛固酮受体促进TNF。a的表达。这些研究提示 在RAAS系统与炎症因子TNF.a之间存在相互影 响。本研究在心肌细胞中证明醛固酮促进TNF。a的 表达,醛固酮拮抗剂螺内酯可以阻断这一效应。 本研究利用免疫组化观察到对照培养心肌细胞 维普资讯 http://www.cqvip.com 238 心肺血管病杂志2008年7月第27卷第4期 Journal of cardi0vascIll &Pulmonary Di8ea9es。July 2008,Vo1.27,No.4 TNF.a染色阴性。RT.PCR可以检测到小量的TNF. amRNA,认为TNF.a在正常生理状况下是持续低量 转录的,转录后调节影响TNF.a蛋白质水平和生物 参考文献 [1]Pitt B, ̄nnad F,Remme WJ。et a1.The efect of spironolactone on morbidity and mortality in patients with severe heart failure.Radomized Aldactone Evaluation Study 学效应。用醛固酮干预,可以使心肌细胞表达的 TNF-a,在mRNA和蛋白水平均显著增高。以上结果 提示醛固酮可以促进TNF-a的表达。我们既往的研 Investigators.N Engl J Med,1999,341:709-717. 究证明血管紧张素Ⅱ促进培养的新生鼠心肌细胞表 [2]Simpson P,McGrath A。Savion S.Myocyte hypertrophy in ・ neonatal rat heart cultures and its regulation by serum and 达TNF.a¨ ,由于血管紧张素Ⅱ和醛固酮在心肌组 by catecholamines.Circ Res,1982,51:787-801. 织中存在自分泌和旁分泌反馈效应,血管紧张素Ⅱ [3] Abmayr SM,Workman儿,Roeder RG.The pseudorabies 促进醛固酮和醛固酮受体的合成,醛固酮也能促进 immediate early protein stimulates in vitro transcriptiOn by 血管紧张素AT1受体的合成,该效应的放大作用将 fac/litating JD promoter interactions.Genes&Dev. 进一步增强心肌TNF-a表达。 1988,2:542-553. 用醛固酮诱导TNF-a表达,其心肌细胞核蛋白 [4]Fatima F,Gall DT。Brett G,et a1.Magnetic re'sonnace 抽提物与TNF-a转录起始位点上游一619 一591 imaging and invasive evaluation of development of heart (cat tcc ctc tgg ggc tgc CCC art ctc ctc)和一508~一481 failure in transgenic mice wiht myocardila expression of (ctc aga caa ggg ggc ttt CCC tcc tca ac)结合增强,这两 tumor necrosis factor-a.Circulation,1999,99:448-454. 段序列都是NF.KB的潜在结合位点,NF-tcB的特异 [5]Bendtzen K。Hansen PR,Rieneck K.Spironolaetone/ 性抗体可以封闭核蛋白与该序列的结合,说明醛固 Arthritis Study Group.[Spironoalctone inhibits production of proinflammatory cytokines,including tumor necrosis factor- 酮诱导NF- ̄B的活化、核转移。一619 一591和 lapha and interferon—gamma and has potential effect in the …508 481这两段序列位于TNF.a转录起始位点 teratment of arthritis]Ugeskr Laeger,2004,105:3203- 上游,在TNF-a转录增强的同时与核蛋白的结合增 32o7. 强,并且因为它是NF. B结合位点,提示其可能含有 [6】Miura R,Nakamura K,Miura D,et a1.Aldosteorne TNF.a转录调控的启动子序列,为明确它们启动子 synthesis and cytokine production in human peripheral blood 的功能尚需用报告基因的方法进一步验证。 mononuclear cells.J Pharmacol Sci,2006,102:288.295. 醛固酮作用于心肌细胞48h可以诱导心肌合成 [7]李世英,倪新海,陈曦,等.血管紧张素Ⅱ促进培养的 TNF-a,同时出现心肌细胞核固缩、染色质边集在核 新生鼠心肌细胞表达TNF.a.高血压杂志,2003,11: 膜内侧显新月形、核碎裂,提示细胞凋亡,螺内酯作 161.164. 用的心肌细胞没有出现TNF.a的合成及上述细胞凋 [8] Burniston JG,Saini A,Tan LB,et a1.Aldosteorne induces myocyte apoptosis in the heart and skeletal muscles of rats in 亡表现。Burniston等 发现醛固酮可以诱导心肌细 vivo.J Mol Cell Cardiol,2005,39:395-399. 胞凋亡,但醛固酮是否通过TNF.a产生细胞凋亡的 (本文图l见封三页) 作用还有待进一步研究。 (2007—12—04收稿;2008—02—03修回) ・致作者・ 编排规范字“黏"与“粘"和“惟"与“唯"的用法 根据最新版《新华字典》和《现代汉语词典》,对“黏”与“粘”字的使用规范为:在发“nian”音时一律用“黏”字,在发“zhan”音 时用“粘”字。关于“惟”与“唯”字的使用,二字均表示单单、只是等含义,但用在惟一、惟独、惟有、惟恐、惟命是听、惟利是图等 词汇时,一律用“惟”字;用在唯物主义、唯心主义、唯理论、唯名论等词汇时,用“唯”字。 本刊编辑部 维普资讯 http://www.cqvip.com 醛固酮在乳鼠心肌细胞表达肿瘤坏死因子一OL中的作用(正文见235页)原代BMSCs培养8d相邻集落互相融合成片细胞呈纺锤形梭形多角形还有,、、一,种有更强的折光性的小圆形细胞BMSCs。第六代EC显BMSCs,培养4d细胞形态呈均一的成纤维状小而圆的细胞显著减少,。图6的Cx43免疫细胞化学染,色)棕红色阳性物质主要在细胞浆表达图7阴性对照组免疫细胞化学染色(PBS代替Cx43)细胞浆中无阳性物图5体外培养骨髓问充质干细胞的超微结构,浆内的糖原颗粒(白色箭头)和相邻细胞间缝隙连接(黑色箭头)BaE质tLl、胞质内细胞器丰富(白色箭头处为溶酶体)Bar=200nm;2.处于相对活跃期的大鼠BMSCs,,,核呈不规.,。r=21xm;3.处于相对静止期的大鼠BMSCs核椭圆形核质比大胞细胞器较少Bar=。Bar=21tm.;4.细胞浆内的粗面内质网(黑色粗箭头)线粒体(白色箭头)核相邻细胞间的紧密连接(黑色细箭、200nm

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