香芹酚透過增強 PTEN 誘導激酶 1/Parkin 介導的自噬而減輕心肌缺血再灌注損傷的動物及細胞實驗
閆莉，楊光，程功
【摘要】 背景 在心血管疾病中， PTEN 誘導激酶 1（ PINK1） /Parkin 介導的自噬透過有效地清除受損的線粒體和過量的活性氧（ ROS）來維持細胞內線粒體的動態平衡。香芹酚具有減少心肌細胞中 ROS 生成和降低線粒體損傷的作用。然而，目前尚不清楚香芹酚對心肌缺血再灌注損傷（ MIRI）中自噬的影響。
目的 透過動物及細胞實驗探討香芹酚對 MIRI 的治療作用及其機制。
方法 本研究時間為 2020 年 5 月至 2021 年 5 月。動物實驗：將成年雄性Sprague-Dawley 大鼠隨機分為 Sham 組（ A 組）、 MIRI 組（ B 組）、 MIRI+20 mg/kg 香芹酚組（ C 組）和 MIRI+60 mg/kg香芹酚組（ D 組），每組 12 只。 B、 C、 D 組大鼠建立 MIRI 模型， A 組大鼠接受相同的手術，但不結紮冠狀動脈左前降支；術前 15 min， C 組和 D 組大鼠腹腔注射相應劑量的香芹酚， A 組和 B 組大鼠給予等體積的 0.9% 氯化鈉溶液。檢測 A、 B、C、 D 組大鼠血清心肌肌鈣蛋白 I（ cTnI）、肌酸激酶同工酶（ CK-MB）、天冬氨酸氨基轉移酶（ AST）、乳酸脫氫酶（ LDH）水平，心肌梗死麵積，心肌病變情況，心肌組織中 PINK1、 Parkin、 Beclin1 蛋白表達水平及微管相關蛋白輕鏈 3（ LC3） - Ⅱ /LC3- Ⅰ。細胞實驗：將 H9C2 細胞分為對照組（ E 組）、缺氧 / 復氧（ H/R）組（ F 組，進行 H/R 處理）、 H/R+ 香芹酚組（ G 組，用 100 μ mol/L 香芹酚預處理 6 h 後進行 H/R 處理）、 H/R+ 香芹酚 + 陰性對照小干擾RNA（ NC-siRNA）組（ H 組，轉染 NC-siRNA 後用 100 μ mol/L 香芹酚預處理 6 h，然後進行 H/R 處理）和 H/R+ 香芹酚 + 靶向 PINK1 的小干擾 RNA（ PINK1-siRNA）組（ I 組，轉染 PINK1-siRNA 後用 100 μ mol/L 香芹酚預處理 6 h，然後進行 H/R 處理）。檢測 E、 F、 G、 H、 I 組細胞活力、細胞凋亡率， H9C2 細胞中 PINK1、 Parkin、 Beclin1 蛋白表達水平及 LC3- Ⅱ /LC3- Ⅰ 。
結果 動物實驗： B、 C、 D 組大鼠血清 cTnI、 CK-MB、 AST、 LDH 水平高於 A 組（ P ＜ 0.05）； C、D 組大鼠血清 cTnI、 CK-MB、 AST、 LDH 水平低於 B 組（ P ＜ 0.05）； D 組大鼠血清 cTnI、 CK-MB、 AST、 LDH 水平低於 C 組（ P ＜ 0.05）。 A 組大鼠心肌梗死麵積為 0。 C、 D 組大鼠心肌梗死麵積小於 B 組（ P ＜ 0.05）； D 組大鼠心肌梗死麵積小於 C 組（ P ＜ 0.05）。 HE 染色結果顯示， A 組大鼠心肌細胞排列整齊，細胞核明顯，無炎性細胞浸潤；B 組大鼠心肌組織廣泛壞死，心肌纖維排列紊亂，大量炎性細胞浸潤； C、 D 組大鼠心肌細胞排列較整齊，細胞壞死程度和範圍明顯減輕。 Masson 三色染色結果顯示， A 組大鼠心肌組織以心肌細胞為主，沒有明顯的膠原成分； B 組大鼠心肌組織心肌纖維化明顯，僅有少量心肌細胞存在； C、 D 組大鼠心肌組織的膠原纖維含量明顯減少。定量分析結果顯示，B、 C、 D 組大鼠心肌纖維化百分比高於 A 組（ P ＜ 0.05）； C、 D 組大鼠心肌纖維化百分比低於 B 組（ P ＜ 0.05）；D 組大鼠心肌纖維化百分比低於 C 組（ P ＜ 0.05）。 TUNEL 染色結果顯示， B、 C、 D 組大鼠心肌組織 TUNEL 陽性率高於 A 組（ P ＜ 0.05）； C、 D 組大鼠心肌組織 TUNEL 陽性率低於 B 組（ P ＜ 0.05）； D 組大鼠心肌組織 TUNEL 陽性率低於 C 組（ P ＜ 0.05）。 B、 C、 D 組大鼠心肌組織中 PINK1、 Beclin1 蛋白表達水平低於 A 組， B、 C 組大鼠心肌組織中 Parkin 蛋白表達水平低於 A 組， B 組大鼠心肌組織中 LC3- Ⅱ /LC3- Ⅰ低於 A 組， C、 D 組大鼠心肌組織中LC3- Ⅱ /LC3- Ⅰ高於 A 組（ P ＜ 0.05）； C、 D 組大鼠心肌組織中 PINK1、 Parkin、 Beclin1 蛋白表達水平及 LC3- Ⅱ/LC3- Ⅰ高於 B 組（ P ＜ 0.05）； D 組大鼠心肌組織中 Parkin、 Beclin1 蛋白表達水平高於 C 組，（ P ＜ 0.05）。細胞實驗： F、G、 H、 I 組細胞活力小於 E 組（ P ＜ 0.05）； G、 H 組細胞活力大於 F 組（ P ＜ 0.05）； I 組細胞活力小於 G、 H 組（ P ＜ 0.05）。 F、 G、 H、 I 組細胞凋亡率高於 E 組（ P ＜ 0.05）； G、 H、 I 組細胞凋亡率低於 F 組（ P ＜ 0.05）；I 組 細 胞 凋 亡 率 高 於 G、 H 組（ P ＜ 0.05）。 F 組 H9C2 細 胞 中 PINK1、 Parkin、 Beclin1 蛋 白 表 達 水 平 及 LC3- Ⅱ/LC3- Ⅰ低於 E 組（ P ＜ 0.05）； G、 H 組 H9C2 細胞中 PINK1、 Beclin1 蛋白表達水平低於 E 組、高於 F 組， Parkin蛋白表達水平高於 F 組， LC3- Ⅱ /LC3- Ⅰ高於 E、 F 組（ P ＜ 0.05）； I 組 H9C2 細胞中 PINK1、 Parkin、 Beclin1 蛋白表達水平及 LC3- Ⅱ /LC3- Ⅰ低於 E、 G、 H 組， Beclin1 蛋白表達水平高於 F 組（ P ＜ 0.05） 。
結論 動物及細胞實驗均表明，香芹酚透過啟用 PINK1/Parkin 通路增強自噬，從而減輕 MIRI。
【關鍵詞】 心肌再灌注損傷；心肌缺血再灌注損傷；香芹酚；自噬； PTEN 誘導激酶 1； Parkin
本文來源：閆莉，楊光，程功 . 香芹酚透過增強 PTEN 誘導激酶 1/Parkin 介導的自噬而減輕心肌缺血再灌注損傷的動物及細胞實驗［ J］ . 實用心腦肺血管病雜誌， 2021， 29（ 11）： 69-78.
YAN L， YANG G， CHENG G. Carvacrol reduces myocardial ischemia-reperfusion injury by activating PTEN induced putative kinase 1/Parkin-mediated autophagy： animal and cell experiments［ J］ . Practical Journal of Cardiac Cerebral Pneumal and Vascular Disease， 2021， 29（ 11）： 69-78.
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