Page 32 - 《中国药房》2021年3期
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3.4 TFDM 对 MIRI 模型大鼠心肌组织中 AMPK 蛋白 生物能量代谢的核心分子,可参与多种代谢的调节过
磷酸化及SIRT1、PGC-1α 蛋白表达的影响 程 [3,16] 。相关研究显示,心肌缺血再灌注后大鼠心肌组
与假手术组比较,模型组大鼠心肌组织中AMPK蛋 织明显受损,细胞处于缺血缺氧的应激状态,氧供缺乏,
白的磷酸化水平显著升高(P<0.01),SIRT1、PGC-1α蛋 导致体内 ATP 生成不足、AMP 含量增加,从而使 AMPK
[17]
白表达水平均显著降低(P<0.05或P<0.01);与模型组 被磷酸化激活 。活化的AMPK(即p-AMPK)可作用于
比较,TFDM组大鼠心肌组织中AMPK蛋白的磷酸化水 多种下游底物,抑制 ATP 的消耗,并启动生成 ATP 的途
平和 SIRT1、PGC-1α蛋白表达水平均显著升高(P< 径以维持机体能量代谢平衡,增加细胞内NAD 的含量,
+
+
0.01);与 TFDM 组 比 较 ,Compound C + TFDM 组 和 继而使依赖NAD 的SIRT1被激活而发挥其相应生物学
[18]
EX-527+TFDM组大鼠心肌组织中AMPK蛋白的磷酸化 效应 。AMPK和SIRT1分别可以通过磷酸化和去乙酰
水平和 SIRT1、PGC-1α 蛋白表达水平均显著降低(P< 化作用调控PGC-1α的表达;而PGC-1α可调节抗氧化酶
+
0.05 或 P<0.01)。 各 组 大 鼠 心 肌 组 织 中 p-AMPK、 的活性,减少MDA 及活性氧(ROS)的含量,发挥抗氧化
AMPK、SIRT1、PGC-1 α 蛋 白 表 达 的 电 泳 图 见 图 2, 应激作用,从而保护心肌缺血性损伤 [19-21] 。
AMPK蛋白磷酸化水平及SIRT1、PGC-1α蛋白表达水平 本研究结果显示,模型组大鼠心肌组织明显受损,
测定结果见表4。 病理形态学方面主要表现为心肌纤维排列紊乱、横向条
纹消失,细胞肿胀破裂、坏死,细胞核变形移位,表明
p-AMPK 62 kDa
MIRI 模型造模成功;而 TFDM 组大鼠心肌组织的上述
症状明显改善,且 TFDM 能明显提高大鼠心肌组织中
AMPK 62 kDa
ATP、NAD 的含量,降低ADP、AMP的含量,表明TFDM
+
SIRT1 110 kDa 可通过改善缺血心肌细胞ATP的能量代谢,从而保护受
损心肌。在心肌缺血缺氧时,AMPK 作为“细胞能量感
PGC-1α 91 kDa
[18]
应器”,可被迅速磷酸化从而发挥其调节作用 。本研
GAPDH 36 kDa 究发现,模型组大鼠心肌组织中AMPK mRNA的表达水
假手术组 模型组 TFDM组 Compound EX-527+ 平显著降低、AMPK 蛋白的磷酸化水平显著升高,这可
C+TFDM组 TFDM组
图2 各组大鼠心肌组织中p-AMPK、AMPK、SIRT1和 能是机体代偿性地产生了 p-AMPK,以维持能量稳定、
PGC-1α蛋白表达的电泳图 减少损伤;此外,SIRT1、PGC-1α mRNA及其蛋白的表达
Fig 2 Electrophoretograms of protein expression of 水平均显著下降,表明SIRT1、PGC-1α参与了MIRI模型
p-AMPK,AMPK,SIRT1 and PGC-1α in myo- 大鼠心肌损伤的过程。而与模型组比较,TFDM组大鼠
cardial tissue of rats in each group 心肌组织中AMPK mRNA表达水平、AMPK蛋白的磷酸
化水平进一步升高,同时 SIRT1、PGC-1α mRNA 及其蛋
表 4 各组大鼠心肌组织中 AMPK 蛋白磷酸化水平以
白表达水平也均显著升高,这说明TFDM可激活AMPK
及SIRT1、PGC-1α蛋白表达水平测定结果(x±±s,
通路,并上调SIRT1、PGC-1α mRNA及其蛋白的表达。
n=10)
另外,本研究进一步发现,给予抑制剂Compound C
Tab 4 Phosphorylation levels of AMPK protein and
和 EX-527 后,可显著逆转 TFDM 对上述指标的调节作
the protein expressions of SIRT1 and PGC-1α
用。Compound C 是 AMPK 的抑制剂,有学者在前期动
in myocardial tissue of rats in each group(x±±
物实验和细胞试验中已验证过其安全性和有效性,有一
s,n=10)
定研究基础 ;EX-527 是 SIRT1 的抑制剂,其不影响细
[15]
组别 p-AMPK/AMPK SIRT1/GAPDH PGC-1α/GAPDH 胞生长、细胞活力和p53调控的基因的表达,对SIRT1具
假手术组 0.97±0.14 0.65±0.13 0.95±0.06
[20]
模型组 1.41±0.17 ** 0.37±0.05 ** 0.78±0.07 * 有较高的选择性 。本研究采用这2个通路抑制剂分别
TFDM组 1.99±0.20 ## 0.92±0.06 ## 1.01±0.07 ## 进行处理,首先能够更加明确、直观地反映 TFDM 对
Compound C+TFDM组 1.25±0.11 ΔΔ 0.36±0.06 ΔΔ 0.77±0.13 ΔΔ AMPK/SIRT1/PGC-1α信号转导通路的影响;其次是预
EX-527+TFDM组 1.16±0.16 ΔΔ 0.77±0.06 Δ 0.56±0.08 ΔΔ
测AMPK和SIRT1在对PGC-1α活性的调节中谁占据主
*
##
**
注:与假手术组比较,P<0.05, P<0.01;与模型组比较,P<
0.01;与TFDM组比较,P<0.05,P<0.01 导作用。本研究结果提示AMPK/SIRT1/PGC-1α信号通
Δ
ΔΔ
*
Note:vs. sham operation group, P<0.05, P<0.01;vs. model 路参与了 TFDM 给药后对 MIRI 模型大鼠的保护作用,
* *
group,P<0.01;vs. TFDM group,P<0.05,P<0.01 但 AMPK 和 SIRT1 在此作用机制中谁占主导位置尚未
##
ΔΔ
Δ
4 讨论 得得到明确结论。
AMPK 属于丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,是一种调节 综上所述,TFDM 在 MIRI 过程中可以激活 AMPK/
·282 · China Pharmacy 2021 Vol. 32 No. 3 中国药房 2021年第32卷第3期