α-1抗胰蛋白酶对缺氧/复氧小鼠心肌细胞凋亡的影响

黄达 刘燕 黄兰松 岑团 刘文静 潘兴寿 黄照河

【摘要】 目的  建立小鼠心肌細胞缺氧/复氧模型，观察α-1抗胰蛋白酶（α-1 antitrypsin，A1AT）对小鼠心肌细胞凋亡的影响。

方法  体外采用连二亚硫酸钠（Na2S2O4）4 mmol/L诱导的缺氧培养基培养小鼠心肌细胞，模拟缺氧/复氧模型，并筛选A1AT最佳干预浓度，筛选A1AT最佳干预浓度实验分为7个组：Blank组、Control组、H/R组、A1AT 10 μmol/L 组、A1AT 20 μmol/L 组、A1AT 40 μmol/L 组以及A1AT 80 μmol/L 组。筛选最佳干预时间实验分为8个组：Blank组、Control组、H/R组、A1AT 1 h组、A1AT 2 h组、A1AT 4 h组、A1AT 6 h组及A1AT 12 h组。之后A1AT干预实验分组：正常组（Control组）、缺氧/复氧组（H/R组）、α-1抗胰蛋白酶干预组（A1AT组）。利用CCK-8检测细胞功能、流式细胞仪检测细胞凋亡、免疫荧光及Western Blot 检测caspase-3的表达。并用SPSS 22.0进行数据统计。

结果  A1AT最佳干预浓度为20 μmol/L，最佳干预时间为4小时。流式细胞仪检测发现H/R组细胞凋亡率增加，A1AT组细胞凋亡率明显下降，Control组、H/R组及A1AT组三组比较差异有统计学意义（ P <0.05）。免疫荧光检测发现H/R组caspase-3分子表达强阳性，与Control组及A1AT组比较，差异有统计学意义（ P <0.05）。Western Blot检测发现H/R组caspase-3蛋白表达上调，与Control组及A1AT组比较，差异有统计学意义（ P <0.05）。

结论  α-1抗胰蛋白酶对小鼠缺氧/复氧心肌细胞凋亡具有改善作用。

【关键词】  α-1抗胰蛋白酶;Na2S2O4;缺氧/复氧;凋亡;caspase-3

中图分类号： R363    文献标志码： A    DOI： 10.3969/j.issn.1003-1383.2021.08.003

Effects of α-1 antitrypsin on cardiomyocyte apoptosis in hypoxia/reoxygenation mice

HUANG Da， LIU Yan， HUANG Lansong， CEN Tuan， LIU Wenjing， PAN Xingshou， HUANG Zhaohe▲

（Department of Cardiovascular， Affiliated Hospital of  Youjiang Medical University for Nationalities， Baise 533000， Guangxi， China）

【Abstract】 Objective  To establish a hypoxia/reoxygenation model of  cardiomyocytes in mice， and observe the effect of α-1 antitrypsin （A1AT） on cardiomyocyte apoptosis in mice.

Methods  Mouse cardiomyocytes were cultured in vitro by hypoxia medium induced by （Na2S2O4） 4 mmol/L of sodium dithionite， hypoxia/reoxygenation model was simulated， and the best intervention concentration of A1AT was selected. The experiment of screening the best intervention concentration of A1AT was divided into 7 groups： blank group， control group， H/R group and A1AT 10 μmol/L group， A1AT 20 μmol/L group， A1AT 40 μmol/L group and A1AT 80 μmol/L group. The experiment of screening the best intervention time was divided into 8 groups： blank group， control group， H/R group， A1AT 1 h group， A1AT 2 h group， A1AT 4 h group， A1AT 6 h group and A1AT 12 h group. After that， A1AT intervention experiment was divided into normal group （control group）， hypoxia reoxygenation group （H/R group） and α-1 antitrypsin intervention group （A1AT group）. CCK-8 was used to detect cell function， flow cytometry was used to detect the expression of apoptosis， and immunofluorescence and Western Blot were used to detect the expression of caspase-3. In addition， SPSS 22.0 was used for data statistics.

Results  The best intervention concentration for A1AT was 20 μmol/L， and the best intervention time was 4 hours. The results of flow cytometry showed that the apoptosis rate increased in the H/R group and decreased significantly in the A1AT group， and there was statistically significant difference among the control group， the H/R group and the A1AT group （ P  < 0.05）. The Immunofluorescence detection revealed that the expression of caspase-3 molecules in the H/R group was strong positive， and compared with the control group and the A1AT group， the difference was statistically significant （ P  < 0.05）. Western Blot detection revealed that the expression of caspase-3 molecules in the H/R group was up-regulated， and compared with the control group and the A1AT group， the difference was statistically significant （ P  < 0.05）.

Conclusion  α-1 antitrypsin can improve the apoptosis of hypoxia/reoxygenation cardiomyocytes in mice.

【Key words】  A1AT; Na2S2O4; hypoxia/reoxygenation; apoptosis; caspase-3

目前，心血管病死亡占城鄉居民总死亡原因的首位，农村占45.91%，城市占43.56%[1]。《中国心血管健康与疾病报告2019》推算心血管病现患人数3.30亿，其中冠心病1100万，肺源性心脏病500万，心力衰竭890万，先天性心脏病200万，高血压2.45亿。心血管病死亡率的上升趋势主要是由于缺血性心脏病（ischemia heart disease，IHD）死亡上升所致。急性心肌梗死是IHD的主要类型，早期再灌注治疗是恢复心肌血液供应唯一有效的途径，虽然及时恢复心肌血液灌注挽救了不少生命，但心脏血液供应不足一段时间后，恢复血液灌注心肌损伤反而加重，从而出现心肌顿抑、心脏功能下降甚至致命性心律失常，即心肌缺血再灌注损伤（myocardial ischemic reperfusion injury，MIRI）。……