PINK1依赖的线粒体自噬在PM暴露致小鼠心力衰竭中的作用机制研究.pdfVIP

PINK1依赖的线粒体自噬在PM暴露致小鼠心力衰竭中的

作用机制研究

摘要

目的：

大量流行病学证据指出，长期大气颗粒物（Particulatematter，PM）暴露可增加

心力衰竭的发病率和死亡率，但其潜在机制尚不明确。多项研究表明，线粒体为PM

暴露后的敏感靶点。线粒体自噬是线粒体稳态最重要的调控机制之一，其中PTEN

诱导的推定激酶1（PTEN-inducedkinase1，PINK1）/E3泛素蛋白连接酶（E3ubiquitin-

proteinligase，Parkin）通路可能在PM致心衰的发病中发挥着至关重要的作用。该

通路受膜电位变化调节，是一种靶向针对清除损伤线粒体的过程。因此，本研究通

过构建真实环境PM实时染毒小鼠模型、PM暴露致心衰细胞模型、心肌细胞线粒体

自噬抑制模型、心肌细胞线粒体自噬过度激活模型和心肌细胞线粒体自噬适度激活

模型，探讨PINK1介导的线粒体自噬在PM诱导的心力衰竭中的调控作用机制，为

预防PM相关的心力衰竭以及有效减轻心衰疾病的负担提供病因学依据。

方法：

1.真实环境PM暴露的小鼠心力衰竭模型构建

为了明确长期PM暴露对小鼠心脏的影响，将C57BL/6小鼠随机分为对照组和

PM暴露组。从2022年11月至2023年3月，在石家庄市河北医科大学，对小鼠进

行为期15周的真实环境PM暴露，按照分组将小鼠暴露于过滤与未过滤的室外空

气，每日暴露时长为16小时。

1）应用超声心动图检测心功能；Masson染色观察小鼠心脏纤维化程度；利用

实时荧光定量PCR和Westernblot检测脑钠肽（Brainnatriureticpeptide，BNP）、心

房钠尿肽（Atrialnatriureticpeptide，ANP）的mRNA和蛋白表达水平；利用qRT-

PCR方法检测心肌损伤相关基因心肌肌钙蛋白T（Cardiactroponin，cTnT）、α-肌球

蛋白（Myosinheavychainα，α-MHC）、β-肌球蛋白（Myosinheavychainβ，β-MHC）、

Ⅰ型胶原蛋白（CollagenI）、CollagenIII、CollagenⅤ、基质金属蛋白酶2（Matrix

metalloproteinase2，MMP2）、MMP9的mRNA表达水平。

2）利用qRT-PCR方法检测细胞色素b（Cytochromeb，Cytb）、ATP6、ATP8、

细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ（CytochromeCoxidasesubunitⅠ，COXⅠ）、COXⅡ、COX

Ⅲ、COXⅣ、COXⅤ、COXⅦ的mRNA表达水平。

3）利用qRT-PCR和Westernblot检测肌球蛋白样BCL2结合蛋白（Myosin-like

BCL2interactingprotein，Beclin1）、自噬相关基因5（Autophagy-relatedgene5，ATG5）

和微管相关蛋白1A/1B轻链3（Microtubuleassociatedproteins1A/1Blightchain3，

LC3）、螯合体1（Sequestosome1，p62）、AMP依赖的蛋白激酶（Adenosine5′-

monophosphate(AMP)-activatedproteinkinase，AMPK）、UNC-51样激酶1（Unc-51

likekinase1，ULK1）、PINK1、Parkin的mRNA和蛋白表达水平；应用组织线粒体

分离试剂盒将刚离体的小鼠心脏的线粒体和胞浆分离，利用Westernblot检测线粒

体上LC3、p62、PINK1、Parkin、p-Parkin蛋白定位情况和胞浆内LC3、p62、Parkin、

泛素蛋白1（Ubiquitin1）、Ubiquitin2、Ubiquitin3、Ubiquitin4蛋白表达水平。