实验性肺动脉高压大鼠心室间糖酵解代谢相关基因筛选和差异

摘要：目的 探讨野百合碱(MCT)所致肺动脉高压(PAH)大鼠左、右心室能量代谢转移及可能的差异位点.方法 成年Sprague-Dawley大鼠,颈背部皮下一次性注射MCT(50 mg/kg)建立PAH右心衰竭模型,同时设立对照组,模型组按MCT作用时间又分为3组,即MCT-2周组、MCT-3周组和MCT-4周组(MCT-2w组、MCT-3w组和MCT-4w组).采用右心导管法检测各组大鼠血液动力学指标,右心室/(左心室+室间隔)重量计算右心室肥厚指数,免疫组织化学法检测心室壁细胞增殖细胞核抗原(PCNA)以及原位末端转移酶标记(TUNEL)的变化,实时定量PCR方法从糖酵解途径候选位点中筛选表达差异基因.结果 (1)血液动力学指标及右心室肥厚指数:MCT-3w组大鼠平均肺动脉压(mPAP)和右心室收缩末压(RVSP)均高于对照组(P均＜0.01),提示PAH模型建立成功.MCT-4w组大鼠mPAP和RVSP亦均高于对照组(P均＜0.01),但与MCT-3w组比较差异无统计学意义.对照组、MCT-2w组、MCT-3w组和MCT-4w组大鼠右心室肥厚指数呈递增趋势,MCT-3w组和MCT-4w组与对照组比较差异均有统计学意义,P分别＜0.05和0.01.(2)左、右心室心肌组织形态学:HE结果显示对照组大鼠左、有心室组织心肌细胞排列整齐,肌纤维走行一致,心肌细胞胞核清楚.MCT-3w组大鼠心肌细胞则排列紊乱,肌纤维走行不清晰,心肌细胞肌质溶解呈网状,肌间质增大,模型组各亚组间左、右心室组织形态学差异不明显.(3)左、右心室心室壁细胞中PCNA和TUNEL表达:对照组、MCT-2w组、MCT-3w组和MCT-4w组大鼠左、右心室室壁细胞数呈递增趋势,PCNA阳性细胞比例递增;而TUNEL阳性细胞比例递减,且MCT-3w组和MCT-4w组大鼠右心室室壁细胞中阳性细胞数多于左心室室壁细胞(P均＜0.05).(4)左、右心室心肌组织中糖酵解途径候选基因的筛选:MCT-4w组大鼠左心室心肌组织中HK1、HK2、PDHα1和LDHA基因表达水平均高于对照组(P均＜0.05).MCT-4w组大鼠右心室心肌组织LDHA基因表达水平高于对照组(P＜0.05),而MCT-3w组和MCT-4w组HK1基因表达水平则均高于对照组(P均＜0.05),且MCT-4w组高于MCT-3w组(尸＜0.05).(5)左、右心室心肌组织中HK1阳性细胞表达及其蛋白表达:免疫组织化学结果表明,对照组、MCT-2w组、MCT-3w组和MCT-4w组大鼠左、右心室心肌组织中HK1阳性细胞表达递增,且MCT-3w组和MCT-4w组大鼠右心室的阳性数均多于左心室(P均＜0.05).MCT-3w组和MCT-4w组大鼠左、右心室心肌组织中HK1蛋白表达水平均高于对照组(P均＜0.05).结论 PAH时左、右心室均发生能量代谢转移,右心室HK1表达早于左心室,提示干预右心室糖酵解途径可能成为延缓PAH右心衰竭的策略之一.