晚期糖基化終產(chǎn)物對心肌細胞線粒體自噬和老化的影響及其機制研究.pdf

1、背景:衰老的過程中，損傷隨機發(fā)生并逐漸積累，是一個無法避免的生理現(xiàn)象。當今社會老齡人口不斷增加，年齡相關的退行性疾病如心血管疾病已然成為導致老年人群死亡的主要原因之一。晚期糖基化終產(chǎn)物(AGEs)，是指蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、核酸等大分子與還原糖類如葡萄糖經(jīng)過非酶糖基化反應生成的一組異質(zhì)性大分子。機體內(nèi)AGEs的緩慢蓄積是引起衰老的主要機制之一，在多種衰老相關性疾病的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮關鍵性作用。在心血管疾病的眾多危險因素中，心肌老化是獨立效應因子。

2、在心肌組織中，AGEs一方面可以修飾大分子和核酸，使細胞外基質(zhì)蛋白發(fā)生不可逆交聯(lián)，在心肌間質(zhì)沉積發(fā)生纖維化從而導致心肌僵硬度增加;另一方面，它還可以通過與其特異性細胞表面受體（RAGE），或通過直接作用等方式激活細胞內(nèi)部多條信號通路，促發(fā)炎癥反應、生成活性氧類物質(zhì)、細胞自噬或凋亡等病理變化，導致心臟結(jié)構(gòu)和功能改變，出現(xiàn)心肌舒張功能減退。在衰老的過程中伴隨另外一個現(xiàn)象的發(fā)生:線粒體自噬，即機體靶向降解受損的或衰老的線粒體的過程。線粒體自噬

3、系統(tǒng)的異常參與多種老化相關性疾病，諸如心血管疾病、糖尿病、阿爾茲海默癥、帕金森綜合征、亨廷頓氏癥等。有研究表明，PINK1/Parkin信號通路是哺乳類動物細胞中調(diào)節(jié)線粒體自噬的經(jīng)典途徑，參與神經(jīng)退行性疾病的發(fā)病過程。閱讀文獻發(fā)現(xiàn)衰老和線粒體自噬存在重疊的信號通路及調(diào)節(jié)分子，但是線粒體自噬在老化過程中扮演的具體角色尚不明確。諸多文獻表明在多種細胞中，AGEs可以激活線粒體自噬，并且抑制其特異性受體RAGE后能顯著減少自噬溶酶體的形成。但

4、是，在AGEs誘導的心肌細胞老化的過程中，AGEs激活的線粒體自噬發(fā)揮怎樣的作用以及其具體分子機制如何鮮有報道。綜上所述，深入研究PINK1/Parkin介導的線粒體自噬對AGEs誘導的心肌細胞老化的影響及可能機制有重大臨床意義。
　　目的:探討晚期糖基化終產(chǎn)物誘導心肌細胞線粒體自噬的機制及其在心肌細胞老化過程中的作用。
　　方法:用AGEs干預新生乳大鼠心肌細胞后，通過β-半乳糖苷酶染色和Westernblotting分別

5、檢測β-半乳糖苷酶活性和老化相關蛋白p16的表達，通過Westernblotting檢測線粒體自噬相關蛋白PINK1、Parkin、LC3和p62的表達水平。使用線粒體自噬抑制劑環(huán)孢霉素A(CsA)及PINK1小干擾RNA(siRNA)干預心肌細胞，從而研究線粒體自噬在AGEs誘導的心肌細胞老化中的作用。
　　結(jié)果:與正常對照組相比，AGEs干預的心肌細胞表現(xiàn)出β-半乳糖苷酶染色陽性率明顯增高，p16蛋白表達量顯著增加。同時AGE

6、s以劑量依賴的方式，增加了心肌細胞內(nèi)PINK1和Parkin的蛋白表達水平以及LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ的比值。而與此伴隨的是p62表達量的顯著下降。給予CsA干預以及siRNA敲降PINK1后，與AGEs干預組相比，PINK1、Parkin的表達量以及LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ的比值明顯降低，并且顯著減輕由AGEs引起的SA-β-Gal活性增強和p16水平的上調(diào)。
　　結(jié)論:PINK1/Parkin介導的線粒體自噬參與了AGEs誘導的心