过表达Bax抑制剂1通过抑制线粒体通透性转换孔开放及细胞凋亡减轻心肌缺血再灌注损伤

摘要

目的探讨过表达Bax抑制剂1(BI-1)基因对缺血再灌注损伤的影响及其相关机制。方法30只SD大鼠随机分为假手术组、缺血再灌注组(I/R组)、对照的腺病毒载体组(Ad-EGFP组)、过表达BI-1的腺病毒载体组(Ad-BI-1组)、环孢素A(CsA组)。建立大鼠心肌缺血再灌注损伤(MIRI)模型后,TTC染色观察各组大鼠心肌梗死面积,TUNEL染色观察心肌细胞凋亡情况,电镜下观察心肌细胞超微结构变化,qRT-PCR检测各组大鼠心肌组织中BI-1 mRNA表达。分离培养乳鼠心肌细胞并按细胞处理方式的不同将其分为对照组、缺氧复氧组(H/R组)、对照的腺病毒载体组(Ad-EGFP组)、过表达BI-1的腺病毒载体组(Ad-BI-1组)、环孢素A(CsA组),免疫荧光法检测BI-1的亚细胞定位,Western blot检测各组细胞中BI-1蛋白表达,Calcein-AM法检测各组心肌细胞线粒体通透性转换孔(MPTP)开放水平;应用Western blot检测凋亡相关蛋白Bcl-2、Bax、细胞色素C(CytC)及Caspase-3、Caspase-9的表达。结果缺血再灌注后,与假手术组相比,I/R组、Ad-EGFP组、Ad-BI-1组、CsA组大鼠心肌梗死面积显著增加,心肌细胞凋亡数明显增多,心肌线粒体结构受损显著加重(P0.05);但在心肌细胞线粒体中,I/R组、Ad-EGFP组、Ad-BI-1组及CsA组大鼠的CytC表达均显著降低(P<0.05),且Ad-BI-1组及CsA组大鼠较I/R组明显增加(P<0.05)。结论过表达BI-1基因能够缩小MIRI大鼠的心肌梗死面积,减轻心肌细胞的凋亡并改善线粒体结构及功能损伤,其作用机制可能是过表达BI-1通过改变Bcl-2/Bax比值,抑制MPTP的开放,减少细胞CytC的释放,降低凋亡蛋白Caspase-3及Caspase-9的活化而发挥上述作用。