









摘要" 目的:探討細(xì)胞色素P450表氧化酶2J2(CYP2J2)對(duì)慢性間歇性低氧(CIH)模型大鼠心血管損傷的影響及機(jī)制。方法:將50只 SD大鼠隨機(jī)分為對(duì)照組、CYP2J2組、CIH組、CIH+CYP2J2組、CIH+CYP2J2+DAPT組,每組10只。CIH組、CIH+CYP2J2組及CIH+CYP2J2+DAPT組大鼠均構(gòu)建CIH模型;造模成功后,CYP2J2組、CIH+CYP2J2組、CIH+CYP2J2+DAPT組大鼠一次性尾靜脈注射攜帶CYP2J2基因的重組腺病毒;CIH+CYP2J2+DAPT組再通過(guò)腹腔注射DAPT。2周后,采用高分辨率小動(dòng)物超聲影像系統(tǒng)測(cè)定各組大鼠左室縮短分?jǐn)?shù)(FS)、射血分?jǐn)?shù)(EF)、左室收縮末期容積(LVESV)和左室舒張末期容積(LVEDV);自動(dòng)生化分析儀檢測(cè)血清肌酸激酶同工酶(CK-MB)與心肌肌鈣蛋白I(cTnI)含量;硝酸還原酶法測(cè)定血清一氧化氮(NO)含量;酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)測(cè)定血漿內(nèi)皮素-1(ET-1)含量;蘇木精-伊紅(HE)染色觀察主動(dòng)脈及心肌組織形態(tài)學(xué)變化;末端DNA轉(zhuǎn)移酶dUTP缺口末端標(biāo)記法(TUNEL)染色觀察心肌細(xì)胞凋亡情況;生化指標(biāo)檢測(cè)試劑盒測(cè)定心肌組織超氧化物歧化酶(SOD)活性與丙二醛(MDA)含量;蛋白免疫印跡法(Western Blot)測(cè)定心肌組織Notch受體1(Notch1)信號(hào)途徑相關(guān)蛋白表達(dá)水平。結(jié)果:與CIH組比較,CIH+CYP2J2組大鼠FS和NO水平升高,LVESV、LVEDV及CK-MB、cTnI、ET-1水平均降低,主動(dòng)脈結(jié)構(gòu)基本清晰,細(xì)胞腫大、脫落及血管壁增厚等現(xiàn)象均有所改善,心肌纖維斷裂、心肌細(xì)胞腫大等現(xiàn)象減輕,心肌組織TUNEL陽(yáng)性細(xì)胞比例減少,SOD活性升高,MDA含量下降,Notch1和Hes1蛋白相對(duì)表達(dá)量上調(diào),差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。與CIH+CYP2J2組比較,CIH+CYP2J2+DAPT組大鼠FS和NO水平降低,LVESV、LVEDV及CK-MB、cTnI、ET-1水平均升高,主動(dòng)脈組織及心肌組織病理?yè)p傷現(xiàn)象顯著,心肌組織TUNEL陽(yáng)性細(xì)胞比例增加,SOD活性下降,MDA含量升高,Notch1和Hes1蛋白相對(duì)表達(dá)量下調(diào),差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。結(jié)論:CYP2J2可改善CIH大鼠心血管損傷,減少心肌細(xì)胞凋亡,并抑制氧化應(yīng)激水平,該機(jī)制可能與激活Notch1途徑有關(guān)。
關(guān)鍵詞" 慢性間歇性低氧;細(xì)胞色素P450表氧化酶2J2;心血管損傷;心肌細(xì)胞凋亡;Notch受體1途徑;大鼠;實(shí)驗(yàn)研究
doi:10.12102/j.issn.1672-1349.2025.02.008
Experimental Study of CYP2J2 Improving Cardiovascular Injury after Chronic Intermittent Hypoxia by Activating Notch1 Pathway
HE Danna, ZHAO Ruiping, LI Wei, YANG Yang, LU Yaojun
Baotou City Central Hospital, Baotou 014040, Inner Mongolia, China
Corresponding Author" LU Yaojun, E-mail: luyaojun995@126.com
Abstract Objective:To investigate the effect of cytochrome P450 epoxygenase 2J2(CYP2J2) on cardiovascular injury in chronic intermittent hypoxia(CIH) model rats.Methods:Fifty SD rats were randomly divided into control group,CYP2J2 group,CIH group,CIH+CYP2J2 group and CIH+CYP2J2+DAPT group,with 10 rats in each group.CIH model was established in CIH group,CIH+CYP2J2 group,and CIH+CYP2J2+DAPT group.After successful modeling,rats in CYP2J2 group,CIH+CYP2J2 group,and CIH+CYP2J2+DAPT group were injected with recombinant adenovirus carrying CYP2J2 gene in a one-time tail vein.In CIH+CYP2J2+DAPT group,DAPT was injected intraperitoneally.After 2 weeks,left ventricular shortening fraction(FS),ejection fraction(EF),left ventricular end-systolic volume(LVESV),and left ventricular end-diastolic volume(LVEDV) were measured by high-resolution small animal ultrasound imaging system.Serum creatine kinase isoenzyme(CK-MB) and cardiac troponin I(cTnI) were detected by automatic biochemical analyzer.Nitric oxide(NO) in serum was determined by nitrate reductase method.Plasma endothelin-1(ET-1) was detected by enzyme-linked immunosorbent assay(ELISA).Hematoxylin-eosin(HE) staining was used to observe the morphological changes of aorta and myocardium.The apoptosis of cardiomyocytes was observed by dUTP notch end labeling(TUNEL) staining.The activity of superoxide dismutase(SOD) and the content of malondialdehyde(MDA) in myocardial tissue were detected by the biochemical index detection kit.Notch receptor 1(Notch1) signaling pathway related protein expression was detected by Western Blot.Results:Compared with the CIH group,F(xiàn)S and NO levels in the CIH+CYP2J2 group increased,LVESV,LVEDV,CK-MB,cTnI,ET-1 levels decreased,the aorta structure was clear,cell swelling,shedding,vascular wall thickening and other phenomena were improved,myocardial fiber breakage,myocardial cell swelling and other phenomena reduced,while the proportion of TUNEL positive cells decreased,SOD activity increased,MDA content decreased,and the relative expressions of Notch1 and Hes1 proteins decreased in myocardial tissue,with statistical significance(P<0.05).Compared with the CIH+CYP2J2+DAPT group,F(xiàn)S and NO levels in the CIH+CYP2J2+DAPT group decreased,LVESV,LVEDV,CK-MB,cTnI,ET-1 levels increased,aortic and myocardial tissue pathological damage was significant,and the proportion of TUNEL positive cells in myocardial tissue significantly increased,while SOD activity decreased,MDA content increased,and the relative expression levels of Notch1 and Hes1 proteins down-regulated,with statistical significance(P<0.05).Conclusion:CYP2J2 could improve cardiovascular injury,reduce cardiomyocyte apoptosis,and inhibit oxidative stress in CIH rats,which might be related to the activation of Notch1 pathway.
Keywords" chronic intermittent hypoxia; cytochrome P450 epoxygenase 2J2; cardiovascular injury; cardiomyocyte apoptosis; Notch receptor 1 pathway; rats; experimental study
阻塞性睡眠呼吸暫停(obstructive sleep apnea,OSA)表現(xiàn)為睡眠期間呼吸暫?;虻屯?,是一種普遍的睡眠障礙現(xiàn)象,其特征是睡眠期間上呼吸道反復(fù)閉塞[1]。臨床研究表明,OSA與各種心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān),如高血壓、冠心病、心律失常、心肌肥大和心力衰竭等,對(duì)人類健康構(gòu)成了重大威脅[2-3]。慢性間歇性低氧(chronic intermittent hypoxia,CIH)為OSA的獨(dú)特病理生理學(xué)特征,單獨(dú)CIH暴露可誘發(fā)心肌損傷、心室收縮和舒張功能障礙等一系列心血管損傷,該過(guò)程是由多種致病因素引起,包括神經(jīng)激素激活、內(nèi)皮功能障礙、氧化應(yīng)激和炎癥等[4]。然而,CIH誘導(dǎo)心血管損傷的具體機(jī)制尚未明確。
細(xì)胞色素P450(cytochrome P450,CYP450)是主要的代謝酶家族,廣泛表達(dá)于肝、腸、腎等各個(gè)器官,負(fù)責(zé)在輔因子還原型輔酶Ⅱ條件下各種內(nèi)源性和外源性底物的代謝[5]。細(xì)胞色素P450表氧化酶2J2(CYP2J2)是CYP450的2J2亞型,其在心臟中高表達(dá),可從內(nèi)源性脂肪底物中生物合成抗炎和血管舒張性環(huán)氧化物代謝物[6]。CYP2J2可將花生四烯酸(arachidonic acid,AA)轉(zhuǎn)化為四種環(huán)氧二十碳三烯酸(epoxyeicosatrienoic acid,EET)區(qū)域異構(gòu)體,這些EET可縮小心肌梗死面積,抑制缺血再灌注損傷,預(yù)防心律失常[7]。然而,CYP2J2能否在CIH下對(duì)心血管系統(tǒng)發(fā)揮保護(hù)作用尚未明確。基于此,本研究通過(guò)構(gòu)建CIH大鼠模型,給予攜帶CYP2J2基因的重組腺病毒處理后觀察其對(duì)大鼠心肌組織及主動(dòng)脈組織病變的影響及機(jī)制,以期為臨床治療CIH提供依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物
50只無(wú)特定病原體(SPF)級(jí)健康雄性SD大鼠,6~8周齡,體質(zhì)量180~220 g。在明暗交替各12 h的環(huán)境中飼養(yǎng),溫度22~24 ℃,相對(duì)濕度45%~55%,實(shí)驗(yàn)期間自由進(jìn)食與飲水,墊料隔日更換1次。本研究經(jīng)過(guò)醫(yī)院動(dòng)物倫理委員會(huì)審核通過(guò)(編號(hào):SYDW 2022031403)。
1.2 實(shí)驗(yàn)試劑
攜帶CYP2J2基因(含綠色熒光蛋白)的重組腺病毒由上海生工生物工程有限公司設(shè)計(jì)構(gòu)建,并完成病毒滴度測(cè)定。Notch1通路抑制劑DAPT購(gòu)自美國(guó)Sigma-Aldrich公司;肌酸激酶同工酶(CK-MB)試劑盒購(gòu)自南京諾唯贊生物科技股份有限公司;心肌肌鈣蛋白I(cTnI)試劑盒購(gòu)自北京索萊寶科技有限公司;一氧化氮(NO)試劑盒和內(nèi)皮素-1(ET-1)試劑盒購(gòu)自北京百奧博萊生物科技公司;超氧化物歧化酶(SOD)活性與丙二醛(MDA)含量試劑盒購(gòu)自南京建成生物研究所;蘇木精-伊紅(HE)染色試劑盒購(gòu)自上海翌圣生物科技有限公司;末端DNA轉(zhuǎn)移酶dUTP缺口末端標(biāo)記法(TUNEL)細(xì)胞凋亡檢測(cè)試劑盒購(gòu)自上海和元李記生物技術(shù)有限公司;DAPI染料、蛋白提取試劑液及二喹啉甲酸(BCA)蛋白定量試劑盒購(gòu)自上海碧云天生物研究所;電化學(xué)發(fā)光(ECL)試劑液購(gòu)自北京普利萊基因技術(shù)有限公司;兔抗Notch受體1(Notch1)、Hes1、甘油醛-3-磷酸脫氫酶(GAPDH)多克隆一抗及辣根過(guò)氧化物酶標(biāo)記的免疫球蛋白G(IgG)二抗購(gòu)自英國(guó)Abcam公司。
1.3 方法
1.3.1 實(shí)驗(yàn)分組、動(dòng)物造模及處理
按照數(shù)字隨機(jī)表法將50只SD大鼠分為對(duì)照組、CYP2J2組、CIH組、CIH+CYP2J2組、CIH+CYP2J2+DAPT組,每組10只。CIH組、CIH+CYP2J2組及CIH+CYP2J2+DAPT組大鼠構(gòu)建CIH模型[8],將3組大鼠置于動(dòng)物間歇缺氧培養(yǎng)箱內(nèi),充入氮?dú)猓?0 s內(nèi)使箱內(nèi)氧氣濃度從21%下降至9%,之后充入氧氣,使箱內(nèi)氧氣濃度在90 s內(nèi)上升至21%。每日重復(fù)此循環(huán)8 h,從8 ~16 h進(jìn)行處理,持續(xù)35 d。對(duì)照組和CYP2J2組大鼠置于普通艙內(nèi),向艙內(nèi)輸入空氣,接受相同的處理循環(huán)時(shí)間。造模成功后,CYP2J2組、CIH+CYP2J2組及CIH+CYP2J2+DAPT組大鼠均按照1×107 PFU/kg的劑量一次性尾靜脈注射攜帶CYP2J2基因的重組腺病毒,對(duì)照組和CIH組大鼠同時(shí)一次性尾靜脈注射等體積生理鹽水。CIH+CYP2J2+DAPT組大鼠再按照100 mg/kg的劑量腹腔注射DAPT,其余4組大鼠注射等體積生理鹽水進(jìn)行干預(yù)。2周后,對(duì)大鼠各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)分析。
1.3.2 超聲心動(dòng)圖測(cè)定心功能相關(guān)指標(biāo)
使用高分辨率小動(dòng)物超聲影像系統(tǒng)采集各組大鼠心臟超聲,測(cè)量左心室縮短分?jǐn)?shù)(FS)、射血分?jǐn)?shù)(EF)、左室收縮末期容積(LVESV)和左室舒張末期容積(LVEDV)等參數(shù),所有參數(shù)連續(xù)測(cè)量3次,取平均值。
1.3.3 血清生化指標(biāo)檢測(cè)
將各組大鼠麻醉后,腹主動(dòng)脈取血,室溫靜置2 h,以2 000 r/min離心20 min,收集上層血清,-20 ℃保存。采用全自動(dòng)生化分析儀檢測(cè)血清CK-MB與cTnI含量;硝酸還原酶法測(cè)定血清NO含量;酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)測(cè)定血漿ET-1含量。以上各因子檢測(cè)均嚴(yán)格按照試劑盒說(shuō)明書進(jìn)行。
1.3.4 HE觀察主動(dòng)脈及心肌組織形態(tài)結(jié)構(gòu)變化
取血結(jié)束后處死各組大鼠,迅速分離主動(dòng)脈組織與心肌組織,固定于4%多聚甲醛液中。取固定好的組織,常規(guī)修剪包埋,切成4 μm石蠟切片。切片脫蠟、水化,進(jìn)行HE染色處理,脫水與透明,滴加中性樹膠封固,晾干,通過(guò)光學(xué)顯微鏡觀察并攝取圖像。
1.3.5 TUNEL染色檢測(cè)心肌細(xì)胞凋亡情況
取制備好的各組大鼠心肌組織切片,二甲苯透明,梯度乙醇處理,蒸餾水清洗,滴加蛋白酶K工作液覆蓋組織,室溫孵育15 min,磷酸緩沖鹽溶液(PBS)清洗后,將TUNEL試劑1與試劑2混合均勻,滴加到切片并覆蓋組織,置于37 ℃水浴鍋內(nèi)孵育60 min,PBS清洗,滴加4',6-二脒基-2-苯基吲哚(DAPI)避光染色8 min,PBS再次清洗,滴上抗熒光淬滅劑封固、晾干,通過(guò)熒光顯微鏡觀察并攝取圖像。鏡下凋亡細(xì)胞被TUNEL標(biāo)記,呈亮綠色熒光,細(xì)胞核被DAPI標(biāo)記,呈藍(lán)色熒光,隨機(jī)選擇6個(gè)視野,計(jì)數(shù)視野下TUNEL標(biāo)記的陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)目與細(xì)胞總數(shù)目,陽(yáng)性細(xì)胞比例(%)=TUNEL陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)目/細(xì)胞總數(shù)目×100%。
1.3.6 心肌組織氧化應(yīng)激指標(biāo)檢測(cè)
取各組大鼠心肌組織,加入適量預(yù)冷的生理鹽水,制備組織勻漿,以4 000 r/min離心10 min,收集上清液。采用生化指標(biāo)檢測(cè)試劑盒測(cè)定心肌組織SOD活性與MDA含量,嚴(yán)格按照試劑盒說(shuō)明書過(guò)程操作。
1.3.7 蛋白免疫印記法(Western Blot)測(cè)定心肌組織Notch1相關(guān)蛋白表達(dá)
將各組大鼠心肌組織剪碎,添加適量蛋白提取試劑后吹打混勻,置于冰上冰浴30 min,以12 000 r/min離心10 min,收集上清液,上清液為總蛋白。按照BCA試劑盒說(shuō)明書操作,檢測(cè)蛋白濃度。將蛋白樣品與上樣緩沖液混合后煮沸變性,上樣至膠孔內(nèi)進(jìn)行電泳、轉(zhuǎn)膜,5%脫脂奶粉封閉后,加入稀釋好的一抗(1∶1 000),置于4 ℃孵育。次日取出,TBST洗膜后加入稀釋好的對(duì)應(yīng)二抗(1∶5 000),室溫孵育1 h,TBST洗膜,使用ECL充分浸潤(rùn)膜,暗室曝光,采集蛋白圖像,以GAPDH作為內(nèi)參蛋白,Alpha EaseFC分析蛋白條帶灰度值,目的蛋白相對(duì)表達(dá)量=目的蛋白條帶灰度值/GAPDH條帶灰度值。
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理
采用GraphPad Prism 8.30軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析并繪制統(tǒng)計(jì)圖,符合正態(tài)分布和方差齊性的定量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x±s)表示,多組間比較采用單因素方差分析,兩組間比較采用最小顯著差異法(LSD)-t檢驗(yàn)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2 結(jié)果
2.1 各組大鼠心功能指標(biāo)比較
與對(duì)照組比較,CIH組大鼠FS和EF降低,LVESV和LVEDV升高(P<0.05);與CIH組比較,CIH+CYP2J2組大鼠FS升高,LVESV和LVEDV降低(P<0.05);與CIH+CYP2J2組比較,CIH+CYP2J2+DAPT組大鼠FS降低,LVESV和LVEDV升高(P<0.05)。詳見圖1、圖2。
2.2 各組血清CK-MB、cTnI及ET-1及NO水平比較
與對(duì)照組比較,CIH組大鼠CK-MB、cTnI及ET-1水平升高,NO水平降低(P<0.05);與CIH組比較,CIH+CYP2J2組大鼠CK-MB、cTnI及ET-1水平降低,NO水平升高(P<0.05);與CIH+CYP2J2組比較,CIH+CYP2J2+DAPT組大鼠CK-MB、cTnI、ET-1水平升高,NO水平降低(P<0.05)。詳見表1。
2.3 各組大鼠胸主動(dòng)脈血管和心肌組織病理形態(tài)學(xué)變化
光學(xué)顯微鏡下觀察到對(duì)照組和CYP2J2組大鼠主動(dòng)脈組織結(jié)構(gòu)清晰,內(nèi)膜光滑,細(xì)胞整齊且緊密排列;CIH組大鼠主動(dòng)脈血管壁厚度明顯增加,細(xì)胞肥大、腫脹、部分脫落,核體固縮,細(xì)胞排列紊亂;與CIH組比較,CIH+CYP2J2組大鼠主動(dòng)脈結(jié)構(gòu)基本清晰,細(xì)胞腫大、脫落及血管壁增厚等均有所改善;CIH+CYP2J2+DAPT組大鼠主動(dòng)脈病變未見改善。詳見圖3。對(duì)照組和CYP2J2組大鼠心肌組織形態(tài)清晰,細(xì)胞排列整齊;CIH組大鼠心肌纖維溶解斷裂,細(xì)胞腫脹且細(xì)胞核固縮,細(xì)胞排列紊亂;與CIH組比較,CIH+CYP2J2組大鼠心肌纖維斷裂、心肌細(xì)胞腫大等現(xiàn)象減輕,心肌組織結(jié)構(gòu)較清晰,CIH+CYP2J2+DAPT組大鼠心肌組織病變未改善。詳見圖4。
2.4 各組大鼠心肌細(xì)胞凋亡情況比較
熒光顯微鏡下TUNEL標(biāo)記的凋亡細(xì)胞呈綠色熒光。與對(duì)照組比較,CIH組大鼠心肌組織TUNEL陽(yáng)性細(xì)胞比例增加(P<0.05);與CIH組比較,CIH+CYP2J2組大鼠心肌組織TUNEL陽(yáng)性細(xì)胞比例減少(P<0.05);CIH+CYP2J2+DAPT組大鼠心肌組織TUNEL陽(yáng)性細(xì)胞比例高于CIH+CYP2J2組(P<0.05)。詳見圖5、圖6。
2.5 各組大鼠心肌組織氧化應(yīng)激標(biāo)志物比較
CIH組大鼠心肌組織SOD活性低于對(duì)照組,MDA含量高于對(duì)照組(P<0.05);與CIH組比較,CIH+CYP2J2組大鼠心肌組織SOD活性升高,MDA含量下降(P<0.05);CIH+CYP2J2+DAPT組大鼠心肌組織SOD活性低于CIH+CYP2J2組,MDA含量高于CIH+CYP2J2組(P<0.05)。詳見表2。
2.6 各組大鼠心肌組織Notch1途徑相關(guān)蛋白表達(dá)水平比較
與對(duì)照組比較,CIH組大鼠心肌組織Notch1和Hes1蛋白相對(duì)表達(dá)量下調(diào)(P<0.05);與CIH組比較,CIH+CYP2J2組大鼠心肌組織中Notch1和Hes1蛋白相對(duì)表達(dá)量上調(diào)(P<0.05);CIH+CYP2J2+DAPT組大鼠心肌組織Notch1和Hes1蛋白相對(duì)表達(dá)量低于CIH+CYP2J2組(P<0.05)。詳見圖7~圖9。
3 討論
OSA是一個(gè)全球范圍內(nèi)的公共衛(wèi)生問(wèn)題,患病率為9%~38%,導(dǎo)致夜間睡眠碎片化和長(zhǎng)期間歇性缺氧,影響病人的睡眠質(zhì)量和生活質(zhì)量[9]。OSA是多種全身性疾病的來(lái)源,對(duì)多個(gè)系統(tǒng)和器官有害,可產(chǎn)生一系列精神、神經(jīng)、內(nèi)分泌等變化。持續(xù)正壓通氣是在間歇性正壓通氣過(guò)程中施加壓力維持氣道順暢,是治療OSA誘導(dǎo)的夜間低氧血癥、呼吸暫停和白天嗜睡的有效方法。部分病人耐受不佳、佩戴不適,預(yù)后改善不顯著[10]。因此,需積極尋找OSA導(dǎo)致相關(guān)臨床并發(fā)癥的病理機(jī)制及有效的治療方法。在OSA的研究中,將實(shí)驗(yàn)動(dòng)物置入CIH的環(huán)境中模擬OSA病理狀態(tài),已在相
關(guān)研究中廣泛應(yīng)用并取得了良好效果。本研究采用該方法構(gòu)建CIH大鼠模型,結(jié)果顯示,造模后的大鼠FS和EF降低,LVESV和LVEDV升高,主動(dòng)脈血管壁厚度增加,細(xì)胞肥大、腫脹、部分脫落,心肌纖維溶解斷裂,心肌細(xì)胞腫脹且細(xì)胞核固縮,排列紊亂,心肌細(xì)胞凋亡數(shù)目增多,上述結(jié)果提示,CIH大鼠模型構(gòu)建成功,大鼠發(fā)生心血管損傷。
CYP2J2及其催化產(chǎn)物EET表現(xiàn)出多效性生物活性,具有擴(kuò)張血管、抗炎、抗凋亡和抗氧化作用[11]。研究表明,CYP2J2可對(duì)各種心血管疾病發(fā)揮保護(hù)作用。在小鼠腹主動(dòng)脈收縮手術(shù)前注射AAV9-CYP2J2,8周后檢測(cè)發(fā)現(xiàn),與野生型小鼠相比,注射AAV9-CYP2J2的小鼠心房纖維化面積和膠原蛋白Ⅰ/Ⅲ沉積顯著減少,對(duì)心房顫動(dòng)的易感性降低[12];CYP2J2可抑制心肌梗死誘導(dǎo)的心臟重塑和心力衰竭的發(fā)展[13],通過(guò)增加循環(huán)EET的濃度及激活Jagged1/Notch1信號(hào)通路增強(qiáng)心肌血管生成[14]。本研究給予CIH大鼠尾靜脈注射攜帶CYP2J2基因的重組腺病毒后,結(jié)果顯示,大鼠FS升高,LVESV和LVEDV降低,說(shuō)明CIH大鼠心功能得到改善;組織學(xué)結(jié)果顯示,主動(dòng)脈結(jié)構(gòu)恢復(fù)清晰,內(nèi)皮細(xì)胞腫大、脫落、血管壁增厚及心肌纖維斷裂、心肌細(xì)胞腫大等現(xiàn)象減輕,心肌細(xì)胞凋亡數(shù)目減少,說(shuō)明CIH大鼠主動(dòng)脈及心肌組織損傷緩解。
本研究結(jié)果顯示,經(jīng)尾靜脈注射攜帶CYP2J2基因重組腺病毒后的CIH大鼠血清CK-MB、cTnI及ET-1水平降低,NO水平升高。CK-MB由肌酸激酶的4種異構(gòu)體組成,與肌肉收縮和細(xì)胞內(nèi)能量轉(zhuǎn)運(yùn)有關(guān),臨床將其用于判斷心肌損傷,其濃度與心肌損傷程度呈正相關(guān)[15]。cTnI是肌鈣蛋白-原蛋白調(diào)節(jié)復(fù)合物中的一種抑制蛋白,具有調(diào)節(jié)肌原纖維蛋白與肌球蛋白之間的相互作用,可抑制肌肉收縮,在心肌發(fā)生損傷期間迅速釋放到外周血中,可作為心肌功能障礙的重要指標(biāo)[16]。ET-1是一種強(qiáng)血管收縮劑,與炎癥反應(yīng)過(guò)程中單核細(xì)胞浸潤(rùn)有關(guān),是一種具有趨化功能的炎性細(xì)胞因子[17]。NO是最具代表性的內(nèi)源性內(nèi)皮舒張因子,通過(guò)調(diào)節(jié)血管張力與內(nèi)皮功能在心血管系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用[18]。該實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步表明CYP2J2可減輕CIH大鼠心血管系統(tǒng)損傷。
OSA通過(guò)誘導(dǎo)各種病理生理變化增加心血管事件的嚴(yán)重程度,氧化應(yīng)激過(guò)度激活是OSA的重要病理機(jī)制之一,可導(dǎo)致蛋白質(zhì)功能障礙和促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)炎癥反應(yīng)參與該疾病進(jìn)展,因此,抑制氧化應(yīng)激可能是減輕OSA病人心血管損傷的有效療法[19]。已知發(fā)生CIH后可觸發(fā)多不飽和脂肪酸的脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng),產(chǎn)生過(guò)量的MDA,并下調(diào)內(nèi)源性抗氧化酶如SOD活性,對(duì)機(jī)體造成氧化損傷[20]。本研究結(jié)果顯示,通過(guò)尾靜脈注射攜帶CYP2J2基因重組腺病毒后的CIH大鼠心肌組織SOD活性升高,MDA含量下降,表明CYP2J2可抑制CIH大鼠心肌組織過(guò)度的氧化應(yīng)激反應(yīng),從而發(fā)揮心肌保護(hù)作用。
Notch1信號(hào)傳導(dǎo)途徑可影響較多生物過(guò)程,包括多能祖細(xì)胞分化、凋亡、細(xì)胞增殖和細(xì)胞分化等,該途徑高度保守,并且是正常胚胎發(fā)育、組織穩(wěn)態(tài)和血管生成所必需的[21]。相關(guān)研究表明,Notch1途徑在心血管系統(tǒng)的發(fā)生發(fā)展及病理生理學(xué)過(guò)程中發(fā)揮著重要作用,心肌缺血再灌注期間激活Notch1可能通過(guò)激活下游Hes1分子抑制PTEN/PTEN誘導(dǎo)激酶(PTEN-induced putative kinase1,Pink1)介導(dǎo)的線粒體功能障礙,從而減輕心肌缺血再灌注損傷[22];Notch1對(duì)人心室樣心肌細(xì)胞分化和增殖至關(guān)重要,阻斷Notch1途徑引起早期人心肌細(xì)胞增殖障礙與心室樣心肌細(xì)胞分化受阻,導(dǎo)致先天性心臟血管畸形,甚至發(fā)生左心發(fā)育不良綜合征[23]。本研究結(jié)果顯示,在尾靜脈注射攜帶CYP2J2基因的重組腺病毒后,CIH大鼠心肌組織Notch1和Hes1蛋白相對(duì)表達(dá)量上調(diào),由此推測(cè),CYP2J2對(duì)CIH大鼠發(fā)揮的保護(hù)作用可能與激活Notch1相關(guān)。為了驗(yàn)證該推測(cè),通過(guò)在尾靜脈注射攜帶CYP2J2基因重組腺病毒的CIH大鼠同時(shí)腹腔注射Notch1通路抑制劑DAPT后,經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn),大鼠心功能相關(guān)指標(biāo)、主動(dòng)脈與心肌組織病理學(xué)損傷現(xiàn)象、心肌細(xì)胞凋亡、血清各指標(biāo)及氧化應(yīng)激反應(yīng)均未改善,結(jié)果說(shuō)明CYP2J2可能通過(guò)激活Notch1途徑改善大鼠CIH誘導(dǎo)的心血管損傷。
綜上所述,CYP2J2可改善CIH大鼠心功能,減輕主動(dòng)脈及心肌組織損傷現(xiàn)象,減少心肌細(xì)胞凋亡,降低血清CK-MB、cTnI及ET-1水平,提高NO水平,并抑制氧化應(yīng)激水平,從而對(duì)CIH大鼠心血管系統(tǒng)發(fā)揮保護(hù)作用,其作用機(jī)制可能與激活Notch1途徑有關(guān)。但CYP2J2調(diào)控Notch1途徑對(duì)CIH的具體保護(hù)機(jī)制仍需進(jìn)一步深入研究。
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(本文編輯 薛妮)
基金項(xiàng)目 內(nèi)蒙古自治區(qū)自然科學(xué)基金項(xiàng)目(No.2021MS08120);國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(No.81760077)
通訊作者 盧耀軍,E-mail:luyaojun995@126.com
引用信息 賀丹娜,趙瑞平,李帷,等.CYP2J2通過(guò)激活Notch1途徑改善慢性間歇性低氧后心血管損傷的實(shí)驗(yàn)研究[J].中西醫(yī)結(jié)合心腦血管病雜志,2025,23(2):215-222.