解偶联蛋白2在PM2.5所致的氧化应激损伤心肌细胞中的作用机制探讨*

郑贵浪 吴家兴

近年来，环境污染问题备受关注，尤其是大气污染。其中颗粒物是城市大气污染的重要物质，其管径大小不一，危害有别。其中，空气动力学直径<2.5 μm的颗粒物被称为细颗粒物（PM2.5），与人体健康关系最为密切。流行病学调查研究提示，PM2.5对人体的损害很大，尤其是呼吸系统。近年来，其与心血管疾病关系的研究较多。越来越多的学者认为，PM2.5不但可增加冠心病、高血压、糖尿病患者的心血管疾病的发病率和死亡率，亦可增高健康人群心血管疾病的发病率和死亡率，甚至诱发心律失常、心肌缺血乃至心跳聚停等严重情况发生[1-4]。笔者前期研究也发现，PM2.5可以导致H9C2心肌细胞线粒体损伤，从而引起活性氧（Reactive oxygen species， ROS）产生增多，ATP合成不足，线粒体膜电位损害，PM2.5导致的心肌细胞损伤与线粒体氧化应激过强有关[5]。

线粒体是体内ROS产生的主要部位，而解偶联蛋白（Uncoupling proteins，UCPs）是线粒体内膜上能够通过转运H+降低线粒体膜电位蛋白家族，与细胞内的ROS有着密切的关系[6-7]。线粒体膜电位的轻微改变可以影响ROS的含量。因此，UCPs与ROS的产生关系密切。在5种UCPs的同类物中，UCP2分布最广泛。在糖尿病及神经细胞的保护研究中发现，UCP2可以减少ROS的产生从而起到保护作用，其机制与其通过解偶联作用进而降低线粒体的膜电位有关[8-9]。笔者的前期研究也发现，通过RNA干扰沉默UCP2后，细胞内ROS产生明显增高，提示UCP2的保护作用。

氧化应激过度增强是心肌细胞线粒体功能损伤的重要因素。ROS产生过多，保护因素减弱，如还原型谷胱甘肽（GSH）减少，超氧化物歧化酶（SOD）减少，丙二醛（MDA）增多，在心肌细胞损伤中作用甚大。然而UCP2对PM2.5导致的氧化应激中作用如何，及其对GSH、SOD和MDA影响如何，目前研究较少。本研究就在前期研究的基础上，将进一步揭示UCP2在PM2.5致氧化应激损伤心肌过程中的作用机制。

1 资料与方法

1.1 RNA干扰片段 由上海吉凯基因公司合成2条RNA干扰片段和1条阴性对照RNA干扰片段，进行RNA干扰片段的筛选。转染成功后，进行RTPCR和Western Blot检测UCP2基因在转录水平及蛋白水平表达情况。最后筛选出有效的干扰片段，即：siRNA2序列上游，5′-CCU CAU GAC AGA CGA CCU C dTdT-3′；下游，5′-GAG GUC GUC UGU CAU GAG G dTdT-3′。具体筛选步骤见前期研究（中国医药科学，2015年第3期）。

1.2 PM2.5配制及心肌细胞处理 H9C2细胞株购自中国科学院典型培养物保存委员会细胞库，用10%小牛血清培养液，在37 ℃培养箱静置培养；……