杰吉甫楊志剛
(1 新疆庫爾勒市巴音郭勒蒙古族自治州衛生學校解剖教研室,新疆 巴州 841000;2 北方民族大學管理學院,甘肅 銀川 750004)
ELK-1與原發性高血壓大鼠左心室重構關系的研究
杰吉甫1楊志剛2
(1 新疆庫爾勒市巴音郭勒蒙古族自治州衛生學校解剖教研室,新疆 巴州 841000;2 北方民族大學管理學院,甘肅 銀川 750004)
目的研究ELK-1在原發性高血壓大鼠(SHR)左心室的表達情況,探討ELK-1與高血壓左心室重構的關系。方法對比觀察各周齡SHR大鼠與WKY大鼠血壓,心臟/體質量比值變化;RT-PCR方法檢測左心室ELK-1的表達。結果在整個實驗過程中,WKY血壓保持在正常水平,24周齡SHR組尾動脈收縮壓明顯高于同周齡WKY組(P<0.05);與同周齡WKY相比24周齡SHR組的心臟/體質量比值增加明顯(P<0.05);大鼠左心室肌經RT-PCR檢測分析,隨周齡增加SHR左心室中ELK-1含量逐漸增高,24周齡的SHR組含量明顯高于同周齡WKY組大鼠(P<0.05),且24周齡大鼠的含量明顯高于8周齡大鼠的(P<0.05)。結論ELK-1可能對高血壓左心室心肌肥厚發展有促進作用。
高血壓;左心室肥厚;SHR;ELK-1
心臟是高血壓直接損傷的重要靶器官之一,高血壓所致的心室壁增厚和心室幾何構型改變稱為高血壓心臟重構。心肌重構在心臟功能補償中發揮重要作用,但是心肌細胞的持續的病理性肥大、增生,并協同纖維化的發展最終擾亂了心臟正常形態結構和心肌收縮功能。臨床試驗證實,高血壓患者盡管血壓得到長期有效控制,其左心室厚度仍逐漸增加,成為高血壓心血管并發癥的關鍵環節。高血壓心臟重構是一復雜的病變過程,血流動力學及神經體液等多種因素參與了高血壓心臟重構。作為ETS家族成員之一的轉錄激活因子ETS樣蛋白1(ELK-1)在細胞分化調節中起重要作用[1],而轉錄激活因子ELK-1是否參與了高血壓大鼠左心室重構尚不清楚。本實驗采用RT-PCR技術觀察轉錄激活因子ELK-1在SHR大鼠左心室重構中的表達改變,探討高血壓左心室重構與ELK-1之間的關系。
1.1 材料
雄性WKY大鼠和雄性自發性高血壓(SHR)大鼠各10只,均購自北京維通利華實驗動物有限公司。trizol購自美國invitrogen生命技術公司,反轉錄試劑盒購自Fermentas生命技術有限公司,2×MIX購自美國OMEGA生命技術有限公司,引物購自北京三博遠志生物技術有限公司,6×loading buffer購自北京康為世紀生物技術限公司,DEPC水購自AMRESCO生物技術公司,DNA Marker購自北京康為世紀生物技術限公司。
1.2 動物分組
①WKY大鼠作為對照組:8周齡組(W1),24周齡組(W2)每組各5只。②SHR大鼠為高血壓組:8周齡組(S1),24周齡組(S2)每組各5只。
1.3 標本留取
各組大鼠分別在設定時間點,經腹腔注射3%的戊巴比妥鈉(50mg/kg)麻醉后,迅速取出心臟,裝入凍存管中、標記,投入液氮中保存備用。
1.4 RT-PCR及圖像處理
取100mg左心室心肌組織用1mltrizol研磨提取mRNA,利用反轉錄試劑盒按照說明書進行反轉錄,無菌無酶的蒸餾水代替mRNA作為陰性對照,反轉錄試劑盒提供陽性對照。引物由試劑公司設計ELK-1F 5'CATCATCTGCTCCTCGACACG3',ELK-1R 5' GTCATTGCACCTCCCTTTGG 3'。PCR具體步驟按照2×MIX說明書進行,1%瓊脂糖凝膠電泳分離擴增產物,用標準分子量MARK比較判斷PCR片段大小。以β-actin為內參,利用Quatity One軟件對圖片進行分析。
1.5 結果觀察
預冷的PBS沖洗心臟,濾紙吸干水份后稱量心臟重量(HW)。計算心臟/體質量比值(mg/g)。在陽性對照出現相應擴增條帶,陰性對照無擴增條帶時判定結果。用β-actinR/β-actinF檢測,出現大小為321bp擴增片段時,判定為內參β-actin陽性,否則判定為陰性。用ELK-1R/ELK-1F檢測,出現大小為351bp擴增片段時,判定為內參β-actin陽性,否則判定為陰性。
1.6 統計學方法
采用SPSS13.0軟件包完成,結果以均數±標準差(χ—±s)表示,P<0.05為有顯著性差異。
2.1 血壓變化
整個實驗過程中,WKY組大鼠收縮壓基本保持在正常水平(109.58±5.61mmHg)。SHR組大鼠從8周齡開始血壓升高,S2組動脈收縮壓均明顯高于同周齡的W2組(P<0.05)。
2.2 SHR心臟/體質量比值變化
隨著周齡的增加SHR大鼠和WKY大鼠的心臟/體質量比值逐漸增加,S2組大鼠的心臟/體質量比值明顯高于S1組大鼠(P<0.05)及同周齡W2組大鼠。
2.3 RT-PCR結果
瓊脂糖凝膠電泳檢測ELK-1的PCR 產物結果顯示,我們得到了特異性條帶,與預期擴增的片段大小(351bp)一致,而且沒有非特異條帶的干擾,擴增特異性較強。大鼠左心室肌組織經RT-PCR檢測分析,隨周齡增加SHR左心室中ELK-1含量逐漸增高,S2組含量明顯高于同周齡W2組大鼠(P<0.05),且24周齡大鼠的含量明顯高于8周齡大鼠的(P<0.05)。
心臟作為高血壓病的直接受累的重要靶器官,在長期高血壓狀態下,左心室后負荷持續增加,導致其結構和功能發生了一些列改變,稱為心臟重構,以左心室肥厚為主[2]。本實驗采用逆轉錄PCR的方法,證實ELK-1可能對高血壓左心室心肌肥厚發展有促進作用。
Elk-1是TCF 轉錄因子家族的成員之一[5,6],受到諸如細胞因子及紫外線燈等的刺激,轉錄因子ELK-1被磷酸化并激活,進而對細胞的生長、分化及凋亡產生影響,這一過程是絲列原活化蛋白激酶(MAPK)介導的,而且ELK-1是三種MAPK成員共同的的下游靶分子。MAPK超家族包括細胞外調節激酶(ERKs),應激活化蛋白激酶(SAPKs)或c-jun 氨基末端激酶(JNKs)通路和P38絲裂原激活蛋白激酶(p38MAPK)通路[7-12]。
Izumi等在5,8,14和24周齡的自發性高血壓腦卒中大鼠的心臟中測定ERK活性,發現左室ERK活性在輕度血壓增高期顯著高于同齡WKY大鼠,直至左室肥厚期仍保持在高水平,而無肥厚表現的右心室不顯示ERK的高活性[3]。Kagiyama等用反義寡核苷酸表皮生長因子受體阻斷SHR ERK途徑后,ERK活化程度降低,左室重/體質量比明顯下降[4]。安欣等利用WKY和SHR大鼠研究顯示 :自發性高血壓大鼠隨周齡的增加,心臟改變主要表現為向心性重構和向心性肥厚。PD98059阻斷ERK1/2后,能夠明顯減少相對左心室壁厚度,一定程度上減緩高血壓心臟重構[13]。多數學者認為:MAPK的過度活化與心肌細胞肥大、平滑肌細胞增殖密切相關[16,17]。轉錄激活因子ELK-1的表達改變可能在慢性房顫心房肌的分子重構中起著重要的作用[18]。
綜上所述,我們的結果提示轉錄激活因子ELK-1可能在高血壓左心室重構中起著重要的促進作用。在本研究中,盡管我們觀察到隨著周齡的增加SHR大鼠ELK-1的表達量增加,且24周齡的SHR大鼠表達量高于同周齡的WKY大鼠,但是轉錄激活因子ELK-1與高血壓左心室重構間仍然缺乏直接的證據。在今后的研究中我們需要探討ELK-1表達上調促進高血壓左心室重構的直接證據。
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1671-8194(2013)13-0073-02