心肌特异性丝裂原活化蛋白激酶激活的蛋白激酶2基因敲除对小鼠心肌缺血/再灌注损伤的影响及其机制

作者：孙丽爽; 于洋^*; 陈苗; 塔方欣; 冯艳红

来源：上海医学, 2023, 46(04): 201-207.

DOI：10.19842/j.cnki.issn.0253-9934.2023.04.002

• 心肌缺血/再灌注损伤
• 丝裂原活化蛋白激酶激活的蛋白激酶2
• 基因敲除
• 细胞凋亡
• 炎症反应
• 氧化应激反应

目的 研究心肌特异性丝裂原活化蛋白激酶激活的蛋白激酶2(MK2)基因敲除对小鼠心肌缺血/再灌注(I/R)损伤的影响及其机制。方法 将野生型C57BL/6J小鼠随机分为MK2+/+组、MK2+/++I/R组，心肌特异性MK2基因敲除的C57BL/6J小鼠随机分为MK2-/-组、MK2-/-+I/R组，每组12只。采用左冠状动脉前降支夹闭的方法建立小鼠心肌I/R损伤模型。比较各组小鼠心肌中MK2、磷酸化MK2(p-MK2)蛋白质相对表达量，心功能超声指标[左心室射血分数(LVEF)、左心室短轴缩短分数(LVFS)),血清心肌损伤标志物[心肌肌钙蛋白I(cTnI)、磷酸肌酸激酶同工酶(CK-MB)水平],心肌组织结构、心肌梗死面积[梗死区域(IA)面积/左心室(LV)面积],心肌细胞凋亡情况[心肌细胞凋亡率、裂解型含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶-3(cleaved caspase-3)相对表达量],心肌组织炎症反应指标[NF-κB相对表达量及TNF-α、细胞间黏附分子-1(ICAM-1)含量]和氧化应激反应指标[活性氧(ROS)、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)含量]。结果 MK2+/+组与MK2+/++I/R组间小鼠心肌中MK2蛋白质相对表达量的差异无统计学意义(P>0.05),MK2+/++I/R组小鼠心肌中p-MK2蛋白质相对表达量显著高于MK2+/+组(P<0.05),MK2-/-组、MK2-/-+I/R组小鼠心肌中均不表达MK2、p-MK2。与MK2+/+组比较，MK2+/++I/R组小鼠的LVEF、LVFS均显著降低(P值均<0.05),血清cTnI、CK-MB水平均显著增高(P值均<0.05);与MK2+/++I/R组比较，MK2-/-+I/R组小鼠的LVEF、LVFS均显著增高(P值均<0.05),血清cTnI、CK-MB水平均显著降低(P值均<0.05)。MK2+/+组和MK2-/-组小鼠心肌纤维排列整齐，细胞形态正常；MK2+/++I/R组和MK2-/-+I/R组小鼠均有明显的心肌纤维断裂、细胞肿胀且排列混乱，但MK2-/-+I/R组小鼠的病理改变程度较MK2+/++I/R组轻。MK2+/+组及MK2-/-组小鼠均无心肌梗死灶，MK2-/-+I/R组小鼠的IA/LV值显著低于MK2+/++I/R组(P<0.05)。与MK2+/+组比较，MK2+/++I/R组小鼠的心肌细胞凋亡率，心肌中leaved caspase-3、NF-κB蛋白质相对表达量及TNF-α、ICAM-1含量，以及心肌中ROS、MDA含量均显著增高(P值均<0.05),SOD含量显著降低(P<0.05);与MK2+/++I/R组小鼠比较，MK2-/-+I/R组小鼠的心肌细胞凋亡率，心肌中cleaved caspase-3、NF-κB相对表达量及TNF-α、ICAM-1含量，以及心肌中ROS、MDA含量均显著降低(P值均<0.05),SOD含量显著增高(P<0.05)。结论 MK2参与心肌I/R损伤的发生，敲除MK2基因可显著减轻心肌I/R损伤，并减少细胞凋亡，减轻炎症反应和氧化应激反应。

• 单位
  锦州医科大学