Ⅲ型纖連蛋白域蛋白5過表達對老年慢性心力衰竭大鼠氧化應激和細胞凋亡的影響

摘要" 目的：探討Ⅲ型纖連蛋白域蛋白5（FNDC5）過表達對老年慢性心力衰竭（CHF）大鼠氧化應激、細胞凋亡及腺苷酸活化蛋白激酶（AMPK）/沉默信息調控因子1（SIRT1）信號通路的影響。方法：以腹腔注射阿霉素建立老年CHF大鼠模型，將造模成功的老年CHF大鼠隨機分為模型組（CHF組）、空載體慢病毒組（Lv-NC組）、FNDC5過表達慢病毒組（Lv-FNDC5組）、FNDC5過表達慢病毒＋AMPK抑制劑Compound C組（Lv-FNDC5＋Compound C組），每組10只。以正常飼養的10只老年大鼠作為空白對照組（Control組）。采用超聲心動圖檢測心功能指標［左室射血分數（LVEF）、左室短軸縮短率（LVFS）、左室收縮末期內徑（LVESD）、左室舒張末期內徑（LVEDD）］；蘇木精-伊紅（HE）染色觀察心肌組織病理形態；試劑盒法檢測心肌組織氧化應激指標［超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）、丙二醛（MDA）］水平；脫氧核糖核苷酸末端轉移酶介導的缺口末端標記法（TUNEL）染色法檢測細胞凋亡；實時熒光定量聚合酶鏈式反應（qRT-PCR）檢測FNDC5基因表達；蛋白免疫印跡（Western Blot）法檢測FNDC5蛋白、AMPK/SIRT1信號通路蛋白表達。結果：與Control組比較，CHF組大鼠心肌組織可見明顯的間質水腫和局灶性細胞質空泡，存在大量炎性細胞浸潤；與CHF組比較，Lv-FNDC5組大鼠心肌組織病理學損傷明顯減輕；與Lv-FNDC5組比較，Lv-FNDC5＋Compound C組大鼠心肌組織病理學損傷較明顯加重。與Control組比較，CHF組大鼠LVEF、LVFS水平降低（P＜0.05），LVESD、LVEDD水平升高（P＜0.05）；心肌組織中SOD和GSH-Px活性降低（P＜0.05），MDA含量、細胞凋亡率升高（P＜0.05）；心肌組織中FNDC5 mRNA和蛋白相對表達量、p-AMPK/AMPK比值、SIRT1蛋白相對表達量降低（P＜0.05）。與CHF組比較，Lv-FNDC5組大鼠LVEF、LVFS水平升高（P＜0.05），LVESD、LVEDD水平降低（P＜0.05）；心肌組織中SOD和GSH-Px活性升高（P＜0.05），MDA含量、細胞凋亡率降低（P＜0.05）；心肌組織中FNDC5 mRNA和蛋白相對表達量、p-AMPK/AMPK比值、SIRT1蛋白相對表達量升高（P＜0.05）。與Lv-FNDC5組比較，Lv-FNDC5＋Compound C組大鼠LVEF、LVFS水平降低（P＜0.05），LVESD、LVEDD水平升高（P＜0.05）；心肌組織中SOD和GSH-Px活性降低（P＜0.05），MDA含量、細胞凋亡率升高（P＜0.05）；心肌組織中p-AMPK/AMPK比值、SIRT1蛋白相對表達量降低（P＜0.05）。結論：FNDC5過表達通過減輕氧化應激和細胞凋亡改善老年CHF大鼠心功能，其作用機制可能與激活AMPK/SIRT1信號通路有關。

關鍵詞" 慢性心力衰竭；Ⅲ型纖連蛋白域蛋白5；氧化應激；細胞凋亡；實驗研究

doi：10.12102/j.issn.1672-1349.2025.03.008

Effects of FNDC5 Overexpression on Oxidative Stress and Apoptosis in Aged Rats with Chronic Heart Failure

Kongbati·Shatibieke， ZHAI Hui， WANG Ning， WANG Hong

The First Affiliated Hospital of Xinjiang Medical University， Urumchi 830000， Xinjiang， China

Corresponding Author" WANG Hong， E-mail： 657587662@qq.com

Abstract Objective：To investigate the effects of type Ⅲ fibronectin domain protein 5（FNDC5） overexpression on oxidative stress，apoptosis，and adenylate-activated protein kinase （AMPK）/silencing information regulatory factor 1（SIRT1） signaling pathway in aged rats with chronic heart failure（CHF）.Methods：The elderly CHF rat model was established by intraperitoneal injection of Adriamycin， the successful constructed elderly CHF rats were randomly divided into model group（CHF group），empty lentivirus group（Lv-NC group），FNDC5 overexpression lentivirus group（Lv-FNDC5 group），FNDC5 overexpression lentivirus＋AMPK inhibitor Compound C group（Lv-FNDC5＋Compound C group），with 10 rats in each group.Ten normal aged rats were used as blank control group（Control group）.Cardiac function parameters[left ventricular ejection fraction（LVEF），left ventricular fraction shortening（LVFS），left ventricular end-systolic diameter（LVESD），left ventricular end-diastolic diameter （LVEDD）] were detected by echocardiography.The pathological morphology of myocardium was observed by hematoxylin-eosin（HE） staining.The levels of oxidative stress indexes[superoxide dismutase（SOD），glutathione peroxidase（GSH-Px），malondialdehyde（MDA）] in myocardial tissue were detected by kit method.The apoptosis was detected by terminal-deoxynucleoitidyl transferase mediated nick end labeling（TUNEL） staining.The expression of FNDC5 gene was detected by qRT-PCR;The expression of FNDC5 protein and AMPK/SIRT1 signaling pathway protein were detected by Western Blot.Results：Compared with the Control group，the myocardial tissue of CHF group showed obvious interstitial edema and focal cytoplasmic vacuoles，with a large number of inflammatory cell infiltration.Compared with the CHF group，the pathological damage of myocardium in the Lv-FNDC5 group was significantly alleviated.Compared with the Lv-FNDC5 group，the pathological damage of myocardium in the Lv-FNDC5＋Compound C group was significantly aggravated.Compared with the Control group，the levels of LVEF and LVFS in CHF group were decreased， while the levels of LVESD and LVEDD were increased（P＜0.05）;The activity of SOD and GSH-Px in myocardial tissue were decreased，while the content of MDA and apoptosis rate were increased （P＜0.05）;The relative expression of FNDC5 mRNA and protein，p-AMPK/AMPK ratio，and the relative expression of SIRT1 protein in myocardial tissue were decreased（P＜0.05）.Compared with the CHF group，the levels of LVEF and LVFS in Lv-FNDC5 group were increased，while the levels of LVESD and LVEDD were decreased（P＜0.05）;The activity of SOD and GSH-Px in myocardial tissue were increased，while the content of MDA and apoptosis rate were decreased（P＜0.05）;The relative expression of FNDC5 mRNA and protein，p-AMPK/AMPK ratio，and the relative expression of SIRT1 protein in myocardial tissue were increased（P＜0.05）.Compared with the Lv-FNDC5 group，the levels of LVEF and LVFS in Lv-FNDC5＋Compound C group were decreased，while the levels of LVESD and LVEDD were increased（P＜0.05）;The activity of SOD and GSH-Px in myocardial tissue were decreased，while the content of MDA and apoptosis rate were increased（P＜0.05）;The ratio of p-AMPK/AMPK and the relative expression of SIRT1 protein in myocardial tissue were decreased （P＜0.05）.Conclusion：FNDC5 overexpression improves cardiac function in elderly CHF rats by reducing oxidative stress and apoptosis，and its mechanism may be related to the activation of AMPK/SIRT1 signaling pathway.

Keywords" chronic heart failure; type Ⅲ fibronectin domain protein 5; oxidative stress; apoptosis; experimental study

慢性心力衰竭（chronic heart failure，CHF）是由任何導致心內壓升高或心排血量減少的心臟疾病，是全球老年人住院和死亡的主要原因之一^［1］。盡管臨床上β腎上腺素受體拮抗劑和腎素-血管緊張素系統抑制劑的使用提高了CHF病人的生存率，但由于老年人身體機能下降，以及伴隨各種合并癥的發生，老年CHF病人治療效果以及預后均較差，老年CHF發病率和死亡率仍然處于升高趨勢^［2］。因此，積極探索CHF發病機制，開發新的藥物或干預措施以防治CHF仍然是當前亟待解決的重大醫療問題。研究表明，持續的氧化應激以及隨后的心肌細胞凋亡在結構和功能上損害心臟，是導致CHF加重的主要原因^［3-4］。心臟損傷期間活性氧（reactive oxygen，ROS）的大量產生會破壞心臟抗氧化防御系統，導致慢性氧化應激，進一步損傷心臟，增加心肌細胞凋亡，最終導致心力衰竭。Ⅲ型纖連蛋白域蛋白5（fibronectin typeⅢdomain-containing protein，FNDC5）是一種糖基化的跨膜蛋白，其信號肽、2個纖連蛋白結構域和1個疏水結構域插入細胞膜，可裂解并釋放鳶尾素（irisin）。FNDC5、鳶尾素傳統上存在于肌肉中，可驅動白色脂肪組織轉化為棕色來調節能量代謝，被認為是調節人類代謝的一種肌因子^［5］。研究證實FNDC5過表達可以減輕氧化損傷和細胞凋亡^［6-7］。此外，最近的研究還表明，FNDC5參與調節各種心血管疾病，如動脈粥樣硬化、高血壓、心肌缺血/再灌注損傷和心臟肥大等^［8-11］。本研究探討FNDC5在老年CHF中的相關作用機制，以期為CHF的治療研究提供實驗依據。

1 材料與方法

1.1 實驗動物

無特定病原體（SPF）級SD雄性大鼠，20～22月齡，體質量285～325 g，購自新疆醫科大學實驗動物中心，生產許可證號：SCXK（新）2018-0002。大鼠適應性喂養1周，在溫度20～25 ℃、濕度55%～65%、12 h晝夜周期的環境中飼養，自由飲水、進食。本研究獲得醫院倫理委員會批準（編號：202203121）。

1.2 試劑與儀器

注射用鹽酸阿霉素（規格：10 mg，批準文號：國藥準字H33021980）購自海正輝瑞藥業公司；腺苷酸活化蛋白激酶（adenosine monophosphate-activated protein kinase，AMPK）抑制劑Compound C（規格：10 mg）購自美國MCE公司；FNDC5過表達慢病毒及其空載體慢病毒均購自上海漢恒生物工程公司；蘇木精-伊紅（HE）染色試劑盒、脫氧核糖核苷酸末端轉移酶介導的缺口末端標記法（TUNEL）細胞凋亡檢測試劑盒購自武漢伊萊瑞特生物科技公司；超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）、谷胱甘肽過氧化物酶（glutathione peroxidase，GSH-Px）、丙二醛（malondial dehyde，MDA）測定試劑盒購自上海科艾博生物技術公司；Trizol試劑、反轉錄試劑盒、實時熒光定量聚合酶鏈式反應（qRT-PCR）試劑盒購自美國Thermo Fisher公司；RIPA裂解液、二喹啉甲酸（BCA）蛋白定量試劑盒購自福州邁新生物技術公司；FNDC5、AMPK、磷酸化AMPK（p-AMPK）、沉默信息調控因子1（silent information regulator 1，SIRT1）、甘油醛-3-磷酸脫氫酶（GAPDH）抗體、辣根過氧化物酶標記的羊抗兔免疫球蛋白G（IgG）二抗均購自美國Cell Signaling Technology公司。

Resona 7 高端彩色多普勒超聲診斷系統（邁瑞醫療國際有限公司）；BX53型顯微鏡（日本Olympus公司）；Multiskan Spectrum全波長酶標儀（美國Thermo Fisher公司）；電泳儀購自美國Bio-Rad公司；MA-6000 qRT-PCR儀購自蘇州雅睿生物技術公司；Fluor Chem Q蛋白印跡成像系統購自美國Alpha公司。

1.3 方法

1.3.1 建立CHF模型

采用腹腔注射阿霉素建立老年CHF大鼠模型^［12］，將阿霉素溶于生理鹽水制備濃度為0.25 mg/mL的溶液，大鼠腹腔注射阿霉素溶液每次2.5 mg/kg，每周1次，連續注射6次，累積藥物劑量為15 mg/kg。采用超聲心動圖檢測大鼠左室射血分數（left ventricular ejection fraction，LVEF）、左室短軸縮短率（left ventricular fractional shortening，LVFS），LVEF和LVFS降低20%～30%視為大鼠CHF模型建立成功。

1.3.2 動物分組與給藥

將造模成功的老年CHF大鼠隨機分為模型組（CHF組）、空載體慢病毒組（Lv-NC組）、FNDC5過表達慢病毒組（Lv-FNDC5組）、FNDC5過表達慢病毒＋AMPK抑制劑Compound C組（Lv-FNDC5＋Compound C組），每組10只。以正常飼養的10只老年大鼠作為空白對照組（Control組）。造模成功后第2天進行干預^［13］，Lv-NC組大鼠尾靜脈注射100 μL空載體慢病毒（1×10^8"" TU/mL）；Lv-FNDC5組大鼠尾靜脈注射100 μL FNDC5過表達慢病毒（1×10^8"" TU/mL）；Lv-FNDC5＋Compound C組大鼠尾靜脈注射100 μL FNDC5過表達慢病毒（1×10^8" TU/mL）和0.25 mg/kg劑量的Compound C。Control組和CHF組大鼠尾靜脈注射等體積的生理鹽水。各組每周1次，連續干預4周。

1.3.3 檢測大鼠心功能指標

大鼠末次干預后禁食12 h，采用超聲心動圖檢測大鼠LVEF、LVFS、左室收縮末期內徑（left ventricular end systolic dimension，LVESD）、左室舒張末期內徑（left ventricular end diastolic dimension，LVEDD），取連續3個心動周期的平均值為最終值。

1.3.4 樣本采集

大鼠麻醉后開胸分離心臟，用4 ℃預冷的生理鹽水沖洗干凈，于心臟的最大橫截面處將心肌組織分為兩部分，一部分組織立即浸泡于4%多聚甲醛溶液中固定。一部分組織放入凍存管，迅速投入液氮保存。

1.3.5 組織學分析

將4%多聚甲醛溶液固定的大鼠心臟組織進行石蠟包埋，制成6 μm的石蠟切片，切片行HE染色，在顯微鏡下評估組織病理變化程度。

1.3.6 氧化應激指標的檢測

將大鼠心肌組織研磨成勻漿，在4 ℃下以3 000 r/min離心15 min，收集上清液。按照試劑盒說明書檢測上清液SOD、GSH-Px活性及MDA含量，其中SOD活性采用黃嘌呤氧化酶法測定，GSH-Px活性采用二硫代二硝甲基苯法測定，MDA含量采用硫代巴比妥酸顯色法測定。

1.3.7 TUNEL染色

大鼠心肌石蠟切片脫蠟水合，用0.1% Triton X-100滲透30 min，室溫下洗滌后，根據TUNEL試劑盒說明書檢測凋亡細胞，熒光顯微鏡下觀察圖像。

1.3.8 qRT-PCR實驗

通過Trizol試劑分離心肌組織中總RNA，使用紫外分光光度計評估RNA濃度和純度。使用逆轉錄試劑盒將總RNA逆轉錄成cDNA，按照qRT-PCR試劑盒說明書進行qRT-PCR實驗。引物序列：FNDC5正向引物序列為5'-GTGGTGAGCTGGGATGTTCT-3'，反向引物序列為5'-GCCTGCACGTGGACTATGTA-3'；GAPDH正向引物序列為5'-CGACAGCAGCCGCATCTT -3'，反向引物序列為5'-CCAATACGACCAAATCCGTTG-3'。擴增條件為：94 ℃ 2 min，94 ℃ 30 s，60 ℃ 30 s，72 ℃ 45 s，共進行40個循環。以2^－ΔΔCt方法分析目的基因的表達變化。

1.3.9 蛋白免疫印跡（Western Blot）實驗

將心肌組織置于RIPA裂解緩沖液中提取總蛋白質，蛋白質濃度采用BCA法測定。取等量蛋白質進行十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳（SDS-PAGE）分離并轉移到聚偏二氟乙烯（PVDF）膜上，在室溫下用5%脫脂奶粉封閉PVDF膜2 h，洗膜，將膜與相應的一級抗體在4 ℃下孵育過夜，一級抗體包括FNDC5（1∶800）、AMPK（1∶800）、p-AMPK（1∶800）、SIRT1（1∶1 000）、GAPDH（1∶800），洗膜，室溫下將膜與辣根過氧化物酶標記的二級抗體孵育1 h，洗膜，加入化學發光試劑，在凝膠成像系統中顯影，使用Image J軟件對蛋白條帶進行量化。

1.4 統計學處理

采用SPSS 25.0軟件進行統計學分析。滿足方差齊性和正態分布的定量資料以均數±標準差（x±s）表示，多組間比較采用單因素方差分析，進一步兩兩比較采用LSD-t檢驗。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 各組心肌組織中FNDC5表達比較

與Control組比較，CHF組大鼠心肌組織中FNDC5 mRNA和蛋白相對表達量明顯降低（P＜0.05）；與CHF組比較，Lv-NC組大鼠心肌組織中FNDC5 mRNA和蛋白相對表達量變化差異無統計學意義（P＞0.05），Lv-FNDC5組大鼠心肌組織中FNDC5 mRNA和蛋白相對表達量明顯升高（P＜0.05）；與Lv-FNDC5組比較，Lv-FNDC5＋Compound C組大鼠心肌組織中FNDC5 mRNA和蛋白相對表達量變化差異無統計學意義（P＞0.05）。詳見圖1～圖3。

2.2 各組大鼠心功能指標水平比較

與Control組比較，CHF組LVEF、LVFS水平明顯降低（P＜0.05），LVESD、LVEDD水平明顯升高（P＜0.05）；Lv-NC組LVEF、LVFS、LVESD、LVEDD水平與CHF組比較差異均無統計學意義（P＞0.05），Lv-FNDC5組LVEF、LVFS水平較CHF組明顯升高（P＜0.05），LVESD、LVEDD水平較CHF組明顯降低（P＜0.05）；與Lv-FNDC5組比較，Lv-FNDC5＋Compound C組LVEF、LVFS水平明顯降低（P＜0.05），LVESD、LVEDD水平明顯升高（P＜0.05）。詳見表1。

2.3 各組大鼠心肌組織病理形態學變化

Control組大鼠心肌纖維排列整齊，無明顯病理學改變；CHF組和Lv-NC組大鼠心肌纖維排列紊亂，可見明顯的間質水腫和局灶性細胞質空泡，存在大量炎性細胞浸潤；Lv-FNDC5組大鼠心肌組織病理學損傷較CHF組明顯改善；Lv-FNDC5＋Compound C組大鼠心肌組織病理學損傷較Lv-FNDC5組明顯加重。詳見圖4。

2.4 各組大鼠心肌組織中氧化應激指標比較

與Control組比較，CHF組心肌組織中SOD和GSH-Px活性明顯降低（P＜0.05），MDA含量明顯升高（P＜0.05）；Lv-NC組心肌組織中SOD、GSH-Px、MDA水平與CHF組比較差異均無統計學意義（P＞0.05），Lv-FNDC5組心肌組織中SOD和GSH-Px活性較CHF組明顯升高（P＜0.05），MDA含量較CHF組明顯降低（P＜0.05）；與Lv-FNDC5組比較，Lv-FNDC5＋Compound C組心肌組織中SOD和GSH-Px活性明顯降低（P＜0.05），MDA含量明顯升高（P＜0.05）。詳見表2。

2.5 各組大鼠心肌組織細胞凋亡率比較

與Control組比較，CHF組心肌組織細胞凋亡率明顯升高（P＜0.05）；與CHF組比較，Lv-NC組心肌組織細胞凋亡率變化差異無統計學意義（P＞0.05），Lv-FNDC5組心肌組織細胞凋亡率明顯降低（P＜0.05）；與Lv-FNDC5組比較，Lv-FNDC5＋Compound C組心肌組織細胞凋亡率明顯升高（P＜0.05）。詳見圖5、圖6。

2.6 各組大鼠心肌組織中AMPK/SIRT1信號通路蛋白表達比較

與Control組比較，CHF組大鼠心肌組織中p-AMPK/AMPK比值、SIRT1蛋白相對表達量均明顯降低（P＜0.05）；與CHF組比較，Lv-NC組大鼠心肌組織中p-AMPK/AMPK比值、SIRT1蛋白相對表達量變化差異無統計學意義（P＞0.05），Lv-FNDC5組大鼠心肌組織中p-AMPK/AMPK比值、SIRT1蛋白相對表達量明顯升高（P＜0.05）；與Lv-FNDC5組比較，Lv-FNDC5＋Compound C組大鼠心肌組織中p-AMPK/AMPK比值、SIRT1蛋白相對表達量明顯降低（P＜0.05）。詳見圖7～圖9。

3 討論

FNDC5/鳶尾素是最近發現的一種運動誘導的肌因子，通過增加能量消耗來改善全身代謝，是代謝紊亂疾病的有效治療靶點^［14］。近年來的研究表明，FNDC5/鳶尾素在調節血管衰老、心臟發育和功能方面起著重要作用。Chi等^［15］研究發現，富含FNDC5/鳶尾素的細胞外囊泡通過增加SIRT6穩定性來延緩血管衰老。Nazem等^［16］報道，在心臟分化過程中，FNDC5表達明顯增加，而FNDC5缺乏減弱了小鼠胚胎干細胞的心臟分化過程。Geng等^［17］報道，FNDC5過表達通過抑制心臟炎癥和氧化應激來減輕肥胖引起的心臟肥大，FNDC5具有心臟保護作用。此外，一些研究證明，FNDC5在保護心臟免受缺血/再灌注損傷方面發揮了關鍵作用，可能是心肌梗死的潛在候選標志物^［18-19］。本研究結果顯示，老年CHF大鼠心肌組織中FNDC5表達明顯降低，心功能指標LVEF、LVFS、LVESD、LVEDD水平異常，心肌組織可見明顯的間質水腫和局灶性細胞質空泡等病理改變。采用FNDC5過表達慢病毒干預后，老年CHF大鼠心肌組織中FNDC5表達明顯升高，心功能指標LVEF、LVFS、LVESD、LVEDD水平以及心肌組織病理學變化明顯改善。表明FNDC5過表達能夠改善老年CHF大鼠心功能損害，靶向FNDC5可能是CHF的潛在治療靶點。

氧化應激被認為是誘導CHF發生的一個主要因素。心力衰竭的特點是線粒體功能障礙和全身性促炎狀態，高水平的循環炎癥介質過度表達會損害線粒體DNA，抑制抗氧化因子并改變線粒體結構和功能，從而增加ROS的產生，誘發氧化應激損傷^［20］。此外，與衰老相關的慢性氧化應激和炎癥會使心肌細胞更容易受到應激誘導的心肌梗死的影響，從而增加老年CHF發生的風險^［21］。本研究檢測老年CHF大鼠心肌組織中氧化應激指標SOD、GSH-Px、MDA水平，結果顯示，FNDC5過表達明顯升高老年CHF大鼠心肌組織中SOD和GSH-Px活性，降低MDA含量。這與既往研究結果^［22］一致，表明FNDC5過表達可能通過抑制氧化應激水平發揮心臟保護作用。細胞凋亡是一種高度編排的細胞死亡形式，由半胱天冬酶介導。機體衰老過程中伴隨著細胞凋亡的持續性發生。而氧化應激亦可以誘導心肌細胞凋亡，進一步促進心肌重塑后向收縮功能障礙和心力衰竭的轉變。有研究報道，衰老誘導的心肌細胞凋亡可被預防或逆轉^［23］。亦有研究報道，抑制心肌細胞凋亡是延緩心臟衰老、改善心力衰竭的有效途徑^［24-25］。本研究中，FNDC5過表達明顯降低了老年CHF大鼠心肌組織細胞凋亡率。表明FNDC5過表達可能通過抑制心肌細胞凋亡改善老年大鼠CHF。

AMPK是一種AMP依賴性蛋白激酶，以異源三聚體復合體的形式存在，由α、β和γ 3個亞基組成，廣泛分布在各種細胞和器官中，用于調節能量穩態。SIRT1是一種煙酰胺腺嘌呤二核苷酸依賴性脫乙酰酶，可以脫乙酰組蛋白和非組蛋白等轉錄因子，參與細胞衰老、基因轉錄、能量平衡和氧化應激調節等多種生理功能。CHF期間心肌有效氧不足，三磷酸腺苷（ATP）產生不足，導致二磷酸腺苷（ADP）和一磷酸腺苷（AMP）積累，AMP通過γ亞基上的結合位點激活AMPK。激活的AMPK通過增加細胞內NAD^＋激活SIRT1。AMPK和SIRT1分別通過AMP、ATP的能量狀態和NAD^＋/NADH的氧化還原狀態感知細胞環境的變化，并分別通過磷酸化和去乙酰化作用參與調節生理病理過程^［26］。許多研究表明，AMPK/STRT1激活在心血管疾病中起著保護作用。Tian等^［27］研究表明，田薊苷預處理通過激活AMPK/SIRT1/PGC-1α信號通路改善心肌缺血/再灌注損傷大鼠的線粒體能量代謝和氧化應激。Zhu等^［28］研究發現，lncRNA NBR2通過激活肝激酶B1（LKB1）/AMPK/SIRT1途徑抑制內質網應激，從而減輕血管緊張素 Ⅱ誘導的心肌肥大。此外，有研究表明，線粒體醛脫氫酶2可能通過AMPK/SIRT1途徑介導的線粒體損傷加劇衰老中的心肌重塑和收縮功能障礙^［29］。本研究結果顯示，老年CHF大鼠心肌組織中AMPK磷酸化水平、SIRT1蛋白表達均降低，FNDC5過表達干預后，老年CHF大鼠心肌組織中AMPK磷酸化水平、SIRT1蛋白表達均明顯增加。同時，FNDC5過表達處理的老年CHF大鼠給予AMPK抑制劑Compound C干預后，大鼠心功能指標LVEF、LVFS水平降低，LVESD、LVEDD水平升高，心肌組織病理學損傷加重。此外，大鼠心肌組織中氧化應激水平和細胞凋亡率升高，心肌組織中AMPK磷酸化水平、SIRT1蛋白表達降低。該結果提示，FNDC5過表達可能通過誘導AMPK/SIRT1信號通路激活發揮其作用。

綜上所述，本研究證明FNDC5過表達可能通過激活AMPK/SIRT1信號通路，減輕老年CHF大鼠氧化應激和細胞凋亡，從而改善老年CHF大鼠心功能。AMPK是許多信號通路的調控中心，本實驗只探討了AMPK/SIRT1信號通路的重要作用，并不是FNDC5在CHF中發揮作用的唯一機制，因此后續仍需進一步研究。

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（本文編輯 郭懷印）

基金項目 新疆維吾爾自治區重點研發任務專項項目（No.2022134825）

通訊作者 王紅，E-mail：657587662@qq.com

引用信息 孔巴提·沙提別克，翟慧，王寧，等.Ⅲ型纖連蛋白域蛋白5過表達對老年慢性心力衰竭大鼠氧化應激和細胞凋亡的影響［J］.中西醫結合心腦血管病雜志，2025，23（3）：378-386.