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摘要
目的:以冠心病血瘀证形成过程中3个阶段大鼠模型为切入点,从线粒体融合-分裂动态变化的角度探索冠心病血瘀证形成过程能量变化的机制。方法:30只大鼠随机分为空白组6只和模型组24只。空白组给予普通饲料喂养,模型组大鼠高脂饲料适应性喂养7 d后进行维生素D3(VitD3,30万U·kg-1)灌胃,14 d后再予以VitD3灌胃(20万U·kg-1),继续高脂饲料喂养21 d后,随机选择6只大鼠为血瘀证前期组,进行模型验证并同时取材;其余大鼠继续高脂饲养30 d后随机选择6只为亚血瘀证期组;剩下的大鼠为心血瘀阻证期组,继续高脂饲养的同时予以皮下多点注射异丙肾上腺素(ISO,5 mg·kg-1)连续3 d,1周后记录心电图。采用透射电镜观察线粒体形态、数量变化,蛋白免疫印迹法(Western blot)检测线粒体动力学蛋白表达量,免疫荧光技术检测相关蛋白的细胞定位。结果:与空白组比较,血瘀证前期组、亚血瘀证期组总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇水平明显上调(P<0.05);与空白组比较,血瘀证前期组血液流变学指标明显上调(P<0.05)。空白组主动脉三层膜结构完整;血瘀证前期组中膜开始出现明显的钙化现象,内膜少量炎性细胞附着;亚血瘀证组动脉内膜下及中膜平滑肌出现空腔结构;心血瘀阻证组动脉管壁三层结构均严重破坏。空白组心电图提示P波规律出现,QRS波波形规律,无宽大畸形,S-T段未见明显压低及抬高;血瘀证前期组心电图与空白组心电图对比未见明显异常;亚血瘀证期组心电图出现J点上抬趋势,S-T段有稍许抬高,但抬高程度≤0.1 mV;心血瘀阻证期心电图提示S-T段明显压低,压低程度>0.1 mV,J点压低>0.1 mV。空白组线粒体大小、形态正常,嵴清晰致密;血瘀证前期组线粒体呈梭形,嵴稀疏;亚血瘀证期组部分线粒体形态上显著拉长,甚至出现空泡样改变;心血瘀阻证期组线粒体呈现破碎状态。与空白组比较,模型组线粒体融合蛋白2(Mfn2),动力学相关蛋白1(Drp1),分裂蛋白1(Fis1)表达均明显升高(P<0.05,P<0.01);与血瘀证前期组比较,心血瘀阻证组Mfn2表达下调(P<0.05);与空白组及血瘀证前期组比较,亚血瘀证组、心血瘀阻证组视神经萎缩症蛋白1(OPA1)表达下调(P<0.05,P<0.01);与血瘀证前期组比较,亚血瘀证组Drp1,Fis1蛋白表达明显上调(P<0.05,P<0.01);与亚血瘀证组比较,心血瘀阻证组Mfn2,Drp1表达下调(P<0.01)。与空白组比较,血瘀证前期组及亚血瘀证组Mfn2及OPA1在线粒体中广泛聚集,而在心血瘀阻证期Mfn2红染明显变少;Drp1/Fis1在空白组及血瘀证前期组荧光表现微弱,而在亚血瘀证组及心血瘀阻证组荧光强度明显。结论:心肌细胞线粒体动力学随着心肌细胞能量需求的改变而变化。Mfn2在冠心病血瘀证形成过程早期阶段以融合效应为主,随着病程的逐渐发展,Mfn2开始介导线粒体自噬过程;OPA1在内膜融合及嵴的完整性中发挥作用,OPA1表达量下降与冠心病血瘀证加速发展密切相关;Drp1与Fis1将受损的线粒体分离出来为线粒体自噬作准备的过程有利于缓解机体能量需求和供应失衡的状态。
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