热休克蛋白90通过抑制Toll样受体4和c-Jun氨基末端激酶介导维立西呱对心肌缺血/再灌注损伤的保护作用

Heat shock protein 90 mediates the protective effects of vericiguat on myocardial ischemia/reperfusion injury by inhibiting toll-like receptor 4 and c-Jun N-terminal kinases.

作者信息Si-Jie Pan, Jun-Yan Chen, Dong-Xiao Wang, Jian-Jun Meng, Min Wang, Guo-Qiang Zhong, Zhi-Yu Zeng, Rong-Hui Tu
PMID40809170
发布时间2025
DOI10.22038/ijbms.2025.84354.18248

实验完整度

包含体内小鼠模型实验,涉及分组对照、功能验证(梗死面积、凋亡、心肌标志物)和机制验证(Western blot、RT-qPCR),并采用HSP90抑制剂进行反向验证。

主要模型

C57/BL6小鼠心肌缺血/再灌注模型 维立西呱预处理/后处理小鼠模型 HSP90抑制剂格尔德霉素处理的小鼠模型

重点核对

C57/BL6雄性小鼠,8-10周龄,体重22±2 g 维立西呱剂量:3 mg/kg,静脉注射 格尔德霉素剂量:1 mg/kg,腹腔注射 小鼠心肌缺血30分钟,再灌注2小时 维立西呱预处理:结扎前12小时;后处理:再灌注前10分钟

摘要

目的:本研究旨在探讨维立西呱是否通过抑制Toll样受体4(TLR4)和c-Jun氨基末端激酶(JNK)的激活对心肌缺血再灌注损伤(MIRI)发挥保护作用,以及热休克蛋白90(HSP90)是否介导这些效应。材料与方法:将120只雄性小鼠随机分为六组:假手术组、缺血/再灌注组(I/R组)、VPreC组(维立西呱,3 mg/kg,结扎前12小时静脉注射)、VPreC+HSP90抑制剂格尔德霉素(GA)组(格尔德霉素,1 mg/kg,结扎前30分钟腹腔注射)、VPostC组(维立西呱,3 mg/kg,再灌注前10分钟静脉注射)和VPostC+GA组(格尔德霉素,1 mg/kg,再灌注前20分钟腹腔注射)。其余五组接受30分钟缺血后2小时再灌注。测量心肌梗死面积、心肌细胞凋亡率和心肌标志物水平。此外,检测HSP90、TLR4、JNK、BAX和B-淋巴细胞瘤-2(Bcl-2)的蛋白表达,以及炎症因子的mRNA水平。结果:维立西呱显著减少I/R诱导的心肌梗死面积、凋亡率和心肌标志物释放。在这些积极效应同时,HSP90和Bcl-2表达增加,而TLR4、JNK、BAX表达和炎症因子水平降低。然而,HSP90抑制剂GA逆转了这些保护和抗炎作用。结论:HSP90介导维立西呱的心脏保护作用,可能通过抑制TLR4、JNK激活和炎症反应。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
维立西呱是否通过HSP90抑制TLR4和JNK激活及炎症反应来减轻心肌缺血/再灌注损伤?
核心机制
HSP90介导维立西呱的心脏保护作用,通过抑制TLR4、JNK激活和炎症反应,从而减少心肌梗死和心肌细胞凋亡。
主要证据
在C57/BL6小鼠心肌I/R模型中,维立西呱预处理和后处理减少梗死面积、心肌细胞凋亡和心肌标志物释放,同时上调HSP90和Bcl-2,下调TLR4、JNK、BAX和炎症因子水平;HSP90抑制剂格尔德霉素逆转这些保护效应。
研究意义
该研究首次探讨维立西呱通过抑制固有免疫炎症反应和心肌细胞凋亡减轻MIRI的机制,为MIRI的治疗提供新策略和潜在治疗选择,并扩展维立西呱的治疗适应症。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

建立心肌缺血/再灌注小鼠模型

构建I/R损伤模型以评估维立西呱的保护作用

对C57/BL6小鼠进行左前降支冠状动脉结扎30分钟,再灌注2小时,通过心电图ST段抬高和心肌变白确认模型成功。

2

维立西呱预处理和后处理干预

评估维立西呱对I/R损伤的保护作用

预处理组在结扎前12小时静脉注射维立西呱(3 mg/kg),后处理组在再灌注前10分钟静脉注射维立西呱(3 mg/kg)。

3

HSP90抑制剂格尔德霉素干预

验证HSP90在维立西呱保护作用中的介导作用

在维立西呱预处理或后处理的基础上,给予格尔德霉素(1 mg/kg)腹腔注射,观察其对维立西呱保护效应的影响。

4

评估心肌梗死面积和心肌损伤

检测维立西呱对I/R诱导的心肌梗死和损伤的影响

采用Evans Blue和TTC染色测定心肌梗死面积,并检测血清CK-MB、LDH和cTnI水平。

5

检测心肌细胞凋亡

评估维立西呱对I/R诱导的心肌细胞凋亡的影响

通过TUNEL染色检测心肌细胞凋亡率,并分析BAX和Bcl-2蛋白表达。

6

检测炎症因子和信号通路蛋白

探讨维立西呱对炎症反应及TLR4/JNK信号通路的影响

通过RT-qPCR检测IL-6、ICAM-1和TNF-α mRNA水平,Western blot检测HSP90、TLR4、JNK蛋白表达。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

验证样本或模型特征
验证细胞功能变化
数据分析与统计

产品清单

实验环节名称品牌货号
小动物呼吸机 KW-100-2KEW BASIS--
心电图机 DE06DAWEI--
伊文思蓝染色液Leagene BiotechnologyDK0050
2,3,5-三苯基氯化四氮唑(TTC)Leagene BiotechnologyDK0004
离心机 5424REppendorf--
全自动生化分析仪 Catalyst OneIDEXX Laboratories Inc.--
cTnI ELISA试剂盒MSKKT80246
自动分析仪 7600Hitachi--
TUNEL检测试剂盒BeyotimeC1091
显微镜 BX53OLYMPUS--
RNA-easy 提取试剂Vazyme Biotech Co., Ltd.R701
纳米微滴分光光度计Thermo Fisher Scientific840-317500
HyperScript逆转录试剂盒EnzyArtisanR202
SYBR® Green qPCR预混试剂盒EnzyArtisanQ204
ABI Prism 7500系统Thermo Fisher ScientificNO.275051604
RIPA组织裂解液EpizymePC101
组织匀浆器 LUKYM-I/LULUKYM--
BCA蛋白定量试剂盒ServicebioPC0020
SDS-PAGE凝胶(Mini-PROTEAN Tetra)Bio-Rad--
PVDF膜MerckISEQ00010
脱脂牛奶BeyotimeP0216-300g
抗GAPDH抗体ServicebioCat.No.GB150004
抗HSP90抗体ProteintechCat.No.13171-1-AP
抗TLR4抗体ZenbioCat.No.505258
抗JNK抗体AbcamCat.No.ab208035
抗Bcl-2抗体Signalway AntibodyCat.No.#40639
抗BAX抗体ABWaysCat.No.CY5059
辣根过氧化物酶标记的山羊抗兔IgG抗体AffinityCat.No.S0001
化学发光底物BiosharpBL523B
红外成像系统e-BLOTNO.032217090131
IBM SPSS软件IBM Corp.--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
动物模型建立
小鼠品系、性别、年龄、体重;麻醉方式;缺血和再灌注时间;LAD结扎位置和方式
阅读提示:Materials and Methods: Animals, Myocardial I/R models
药物干预
维立西呱剂量、给药途径、给药时机;格尔德霉素剂量、给药途径、给药时机
阅读提示:Materials and Methods: Experimental groups, Figure 1
心肌梗死面积测定
Evans Blue和TTC浓度、染色时间、温度;图像分析软件
阅读提示:Materials and Methods: Determination of myocardial infarct size
心肌损伤标志物检测
采血时间、血清分离方法;CK-MB、LDH、cTnI检测方法及试剂盒
阅读提示:Materials and Methods: Levels of CK-MB, LDH, and cTnI in serum
细胞凋亡检测
TUNEL染色步骤、观察倍数、定量方法
阅读提示:Materials and Methods: TUNEL staining
Western blot
组织裂解方法、蛋白定量方法、抗体浓度、孵育时间、显色方法
阅读提示:Materials and Methods: Western blot
RT-qPCR
RNA提取方法、逆转录和PCR条件、引物序列、内参基因
阅读提示:Materials and Methods: RNA extraction and RT qPCR