β_cat是一种多功能蛋白质,是Wnt信号传导通路的关键介质,能通过与多种蛋白结合参与细胞和组织的发育分化、损伤修复,其下游靶基因多与细胞周期调控有关。当受到信号刺激后可启动或抑制下游靶基因的表达,调控细胞的增殖、分化和凋亡。β结合素进入细胞核与转录因子结合,调控Bcl_2基因家族的表达、启动增殖相关或抗凋亡基因的转录。近年来,β结合素在心脏方面的研究涉及到心室重塑、心肌损伤愈合等与心肌细胞凋亡有关的疾病中[7,8]。β_cat在心肌缺血再灌注损伤方面的研究较少,本实验结果提示β_cat能减少细胞凋亡,减轻心肌缺血再灌注损伤,可能是通过调控Bcl_2基因家族的表达,提高Bcl_2/Bax比率的机制。 无机离子锂作为GSK_3β的选择性抑制剂已有很多报道[9,10]。锂离子模拟GSK_3N端的11肽,能够抑制GSK_3β的预磷酸化底物。小分子的锂离子正好带正电的口袋,只选择性的抑制GSK_3β的预磷酸化底物。本实验应用氯化锂竞争性的阻断GSK_3β与β_cat的结合,成功的使β_cat在胞浆内大量聚集。如图3.26所示不但细胞浆内可见β_cat大量聚集,同时亦可见细胞核内β_cat的阳性表达,而其余各组(图5~8)仅见β_cat在少量细胞核表达。也就是说,本实验通过氯化锂的作用,干扰了GSK_3β和β_cat之间的相互作用,进一步干扰了Wnt信号通路的后细胞效应。实验结果显示大鼠以氯化锂预处理后β_cat的表达增强。由表1所见,PPC组β_cat的阳性表达率是C组的2倍多;各组心肌细胞β_cat表达阳性率比较的结果为:PPC组>C组>I组>IR组。I组、IR组两组的凋亡指数高于C组,符合既往的研究成果,从侧面反映了本研究的可靠性;C组β_cat阳性率较I组、IR组两组高,结合三组凋亡指数我们有理由认为β_cat能抑制MRI诱导的心肌细胞凋亡。β_cat的表达PPC组较C组多,从实验推理似乎凋亡指数PPC组较C组少,但实验结果显示PPC组凋亡指数较C组高,考虑可能与缺血再灌注可能激活其他的凋亡途径有关。该结果与β_cat可以减少心肌细胞凋亡的推测相吻合。 基于前人的研究成果,再结合本实验的研究结果,我们认为:β_cat在心肌再灌注损伤诱导的凋亡中扮演着重要的角色,β_cat在心肌细胞中含量与细胞凋亡率呈负相关,β_cat通过调解Bcl_2的表达对细胞凋亡有一定的抑制作用,其机制涉及GSK_3β以及Bcl_2/Bax比率。以上实验初步证实了β_cat可以减缓心肌再灌注损伤诱发的凋亡,对缺血性心脏病的基础研究提供了信号转导的环节的新思路,对临床上防治缺血性心脏病的药物干预也有一定的借鉴作用。 参考文献 [1]陈主初,郭恒怡,王树人.病理生理学[M].北京:人民卫生出版社,2005:190-202. [2]Klein PS, Melton DA.A molecular mechanism for the effect of lithium on development[J]. Proc Natl Acad Sci,1996,93(16):8455-8459. [3]Pandey GN, Ren X, Rizavi HS, et al.Glycogen synthase kinase_3beta in the platelets of patients with mood disorders: effect of treatment[J]. Psychiatr Res,2010,44(3):143-148. [4]Nelson WJ, Nusse R. Convergence of Wnt, beta_catenin, and cadherin pathways[J]. Science,2004,303(5663):1483-1487. [5]Brown R. The Bcl_2 family of proteins[J]. Br Med Bull,1997,53(3):466-477. [6]Mackey TJ, Borkowski A, Amin P, et al. bcl_2/bax ratio as a predictive marker for therapeutic response to radiotherapy in patients with prostate cancer[J]. Urology,1998,52(6):1085-1090. [7]Brade T, Mnner J, Kühl M. The role of Wnt signalling in cardiac development and tissue remodelling in the mature heart[J]. Cardiovasc Res,2006,72(2):198-209. [8]Baurand A, Zelarayan L, Betney R, et al. β_Catenin Downregulation Is Required for Adaptive Cardiac Remodeling[J]. Circ Res,2007,100(9):1353-1362. [9] Xu CM, Wang J, Wu P, et al. Glycogen synthase kinase_3β in the nucleus accumbens core mediates cocaine_induced behavioral sensitization[J]. Neurochem,2009,111(6):1357-1368. [10]Park HJ, Kim HJ, Bae GS, et al. Selective GSK_3β inhibitors attenuate the cisplatin_induced cytotoxicity of auditory cells[J].Hear Res,2009,257(1-2):53-62. |