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编号:10497289
芦沙坦对心脏成纤维细胞胶原Ⅰ、Ⅲ型mRNA表达水平的影响
http://www.100md.com 《同济大学学报(医学版)》 1999年第4期
     作者:方淑贤 苑力娜 郑恒 钱家庆

    单位:方淑贤 苑力娜,同济医科大学附属同济医院药剂科,武汉 430030;郑恒 钱家庆,同济医科大学基础医学院药理学教研室,武汉 430030

    关键词:芦沙坦;胶原;成纤维细胞,心肌

    同济医科大学学报990417 摘要 用培养的新生鼠心肌成纤维细胞,加血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)孵育,考察引起心肌肥厚的生长因子AngⅡ 对胶原基因转录水平的影响。RT-PCR结果显示AngⅡ可刺激胶原Ⅰ、Ⅲ型 mRNA表达水平显著增加,此作用可被AT1受体拮抗剂芦沙坦(Lorsatan)所抑制。

    中图法分类号 R96, Q512.6, R322.1

    Effect of Losartan on Expression of Collagen Type Ⅰ and Type Ⅲ mRNA in Cultured Cardiac Fibroblasts
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    Fang Shuxian, Yuan Li na

    Department of Pharmaceutics, Tongji Hospital, Tongji Medical University,Wuhan 430030

    Zheng Heng,QianJiaqing

    Department of Pharmacology, School of Basic Medical Sciences, Tongji

    Medical University, Wuhan 430030

    Abstract Although the collagen subtypes Ⅰ(Co Ⅰ)and Ⅲ(Co Ⅲ) are essential components of the cardiac extracellular matrix (ECM) maintaining the functional integrity of the heart, little is known of the temporal relationship between events in collagen gene transcription and the occurrence of cardiac fibrosis ,or of the regulation of these events by angiotensin (AT1) receptors. The aim of the present study was to investigate whether angiotensin Ⅱ (Ang Ⅱ)stimulation known to induced cardiac hypertrophy might be involved in the regulation of the collagen gene, neonatal cardiac fibroblast (NCF) cultures were prepared from Sprague-Dawky rats 1-3 d after birth. Ang Ⅱ was used as a hyperplastic agent. Collagen Ⅰ and Ⅲ type mRNA expression was detected by RT-PCR. Stimulation of NCF with 1 μmol/L Ang Ⅱ for 24 h resulted in a significant increase of the collagen I and collagen Ⅲ mRNA expression,which could be inhibited by the AT1 receptor antagonist losartan.
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    Key words losartan; collagen; fibroblasts, cardiac

    芦沙坦(Losartan, Los)是第一种口服有效的血管紧张素Ⅱ AT1受体的非肽类拮抗剂,它的出现代表高血压治疗的一个重要进展。然而,最近否定AT1受体拮抗剂的实验资料层出不穷。例如,McDonald等[1]用犬实验表明,芦沙坦对心梗后心室重构无治疗作用;Weiger等[2]用腹主动脉狭窄大鼠实验发现,AT1受体拮抗剂不能提高存活率,无保护心功能、逆转心室重构等作用。两方面实验资料争论焦点在于:AT1受体拮抗剂能否对心肌肥厚、心室重构起治疗、逆转作用。心肌成纤维细胞合成胶原增多,胶原堆积、心肌纤维化是心室重构的一个重要因素。本实验用体外培养的成纤维细胞,考察AT1受体拮抗剂芦沙坦对胶原亚型mRNA表达水平的影响,为进一步研究芦沙坦逆转心肌肥厚提供新的理论依据。
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    1 材料与方法

    1.1 体外乳鼠心肌成纤维细胞的原代培养

    无菌条件下,取2~4 d龄SD大鼠心室,放于D-Hanks液中剪碎,用0.8 g/L的胰蛋白酶在磁力搅拌下分散细胞,温度控制在(37±1)℃,每10 min收集一次细胞,反复5次,将离心后所得分离细胞置于含有20%小牛血清的DMEM/F12培养基中,在二氧化碳培养箱中孵育,用时差法将成纤维细胞与心肌细胞分离。

    1.2 药物刺激

    将培养3 d的成纤维细胞换无血清培养基,加不同药物实验分组:(1)对照组:换无血清培养基继续培养;(2)模型组:换无血清培养基添加血管紧张素Ⅱ (AngⅡ)10-7 mol/L;(3)治疗组:换无血清培养基添加AngⅡ 10-7 mol/L+Los 10-7 mol/L 继续培养24 h。AngⅡ 购自Sigma 公司,Losartan 购自DuPont公司。
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    1.3 培养细胞总RNA制备

    (1)收获细胞106移入1.5 ml Ep管中;TRIzol试剂1 ml,混匀,置室温5 min。(2)氯仿0.2 ml,摇振15 s,置室温2~3 min; 4℃离心, 10000 r/min×5 min。(3)仔细吸取上层水相,移至另一Ep管中,加0.5 ml 异丙醇,置室温10 min。(4)4℃离心,10000 r/min×10 min,加75%乙醇1 ml,摇振,充分洗涤沉淀,4℃离心,5000 r/min×5 min。(5)弃上清液,真空干燥后,沉淀重悬于无RNase水中。-70℃保存备用。

    1.4 逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)引物

    设计I型胶原(Col Ⅰ),Ⅲ型胶原(Col Ⅲ)引物按文献[3],Col Ⅰ 引物区域定位于外显子1和2,Col Ⅲ 引物区域定位于外显子3和4。引物序列见表1。
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    表1 RT-PCR 5′ 和 3′ 端引物寡核苷酸序列 mRNA

    5′引物

    3′引物

    产物碱基对数目

    Col Ⅰ

    5′GGCGGCCAGGGCTCCGACCC3′

    5′AATTCCTGGTCTGGGGCACC3′

    347

    Col Ⅲ

    5′TGGTGTTGGAGCCGCTGCCA3′

    5′CTCAGCACTAGAATCTGTCC3′
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    376

    1.5 RT-PCR定量

    以β-actin为内对照,用相同mRNA为模板,进行RT-PCR扩增,对扩增产物进行半定量。β-actin引物序列[4](上游引物:5′-TGACGGGGTCACC-CACACTGTGCCCATCTA-3′, 下游引物5′-CTAGAAGCATTTGCGGTGGACGATGGAG-GG-3′)。

    1.6 RT-PCR反应

    (1) cDNA第1链的合成:反应体积为20 μl,成分如下:样品总RNA或mRNA 4 μg,5×逆转录酶缓冲液 4 μl, AMV逆转录酶 20 U, Rnasin 20 U, dNTPs 2 μl, 下游引物 50 pmol, 去离子水补至 20 μl。42℃反应30~60 min, 95℃灭活逆转录酶 10 min。(2)PCR:上述逆转录产物 20 μl, 10×PCR反应液 5 μl, 上游引物 50 pmol, Taq酶 2.5 U, 去离子水补至 50 μl,在适当温度下扩增30个循环。应用30 g/L琼脂糖凝胶电泳分离RT-PCR产物,用UVP公司透射扫描仪对琼脂糖凝胶电泳RT-PCR产物进行峰体积定量测定(图1,2)。
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    1.7 统计学处理

    所有实验数据均以表示,用t检验进行统计学分析。

    2 结果

    2.1 Los对成纤维细胞Co Ⅲ mRNA表达水平的影响

    N:对照组 M:模型组 T:治疗组

    图1 Co Ⅲ mRNA RT-PCR 产物琼脂糖电泳图

    见表1。 模型组用Ang Ⅱ 0.1 μmol/L 孵育成纤维细胞24 h,CoⅢ mRNA RT-PCR 产物峰体积值为(14.9±1.8)×103, CoⅢ/βactin 为(1.4 ±0.2)×10-1;对照组成纤维细胞CoⅢ mRNA RT-PCR 产物峰体积值为(47±4)×103,Co Ⅲ/βactin (4.4 ±0.3)×10-1;提示Ang Ⅱ 1 μmol/L 刺激成纤维细胞 Co Ⅲ mRNA 表达水平显著增加,此作用可被Los部分拮抗。CoⅢ mRNA RT-PCR 产物峰体积值为(24.8±1.6)×103,CoI/β actin (2.4±0.2)×10-1
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    2.2 Los对成纤维细胞Col Ⅰ mRNA表达水平的影响(表3)

    模型组用Ang Ⅱ 0.1 μmol/L 孵育成纤维细胞24 h,CoI mRNA RT-PCR 产物CoI/βactin比率为(18±2)×10-2;对照组成纤维细胞CoI mRNA RT-PCR 产物 Co Ⅰ/βactin 比率为(1.8±0.2)×10-2;提示AngⅡ 1 μmol/L 刺激成纤维细胞 Co Ⅰ mRNA 表达水平显著增加,此作用可被Los部分拮抗〔CoⅠ mRNA RT-PCR 产物CoⅠ/βactin (3.9±0.4)×10-1〕。

    表2 Co Ⅲ mRNA 表达水平的分析 组 别

    例数

    峰体积
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    CoⅢ/βactin比率

    (10-1)

    CoⅢ (103)

    β-actin(104)

    对照组

    5

    14.9±1.8

    11.0±3.0

    1.4±0.2

    模型组

    5

    47.0±4.0
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    10.6±2.9

    4.4±0.3*

    治疗组

    5

    24.8±1.6

    10.2±1.1

    2.4±0.2*#

    与对照组比较 * P<0.05, 与模型组比较 # P<0.05表3 Co Ⅰ mRNA 表达水平的分析 组 别

    例数

    峰体积
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    CoⅢ/βactin比率

    (10-2)

    CoⅠ

    βactin(102)

    对照组

    5

    181±12

    101.0±2.0

    1.8±0.2

    模型组

    5

    1837±91
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    102.0±2.0

    18.0±2.0**

    治疗组

    5

    427±17

    108.0±6.8

    3.9±0.4*#

    与对照组比较 * P<0.05, ** P<0.01 ; 与模型组比较 # P<0.05

    N:对照组 M:模型组 T:治疗组
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    图2 Co I mRNA 逆转录PCR 产物琼脂糖电泳图

    3 讨论

    以往研究[5,6]表明,高血压心肌肥厚与心肌间质胶原堆积紧密相关。心肌纤维化将损伤心肌弹性,导致心室功能异常。Ju H等[ 7]用大鼠心梗模型研究表明,Los可显著抑制胶原基因的mRNA转录、蛋白质翻译水平。而Kenneth Taylor等[8 ]用相同实验模型研究结果相反,认为依那普利抑制非心梗区成纤维细胞增殖、胶原合成的作用强于Los,甚至强于Los、依那普利联合治疗。并提示AT1受体激活对心肌细胞肥厚影响大于对非心肌细胞增殖的影响。

    本实验用体外培养的心肌成纤维细胞,在生长因子AngⅡ刺激下,CoⅠ mRNA RT-PCR产物比对照组增加10倍,CoⅠ Ⅲ mRNA RT-PCR产物比对照组增加4倍,提示AngⅡ可直接调控胶原亚型基因mRNA的表达水平,且对CoⅠ mRNA表达调控作用强于对Co Ⅲ mRNA表达调控作用。Los可直接抑制生长因子AngⅡ对CoⅠ 和Co Ⅲ mRNA表达调控作用,表明AT1受体激活对成纤维细胞胶原基因的转录水平有一定调控作用,提示Los不仅可通过抑制心肌细胞的肥大,也可通过调控成纤维细胞胶原基因的转录水平来达到逆转心肌肥厚的目的。
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    作者简介:方淑贤, 女,1951年生,副主任药师

    参 考 文 献

    1 McDonald K M, Garr M, Carlyle P F. Relative effects of 1-adrenoceptor blockade, converting enzyme inhibitor therapy, and angiotensin II subtype 1 receptor blockade on ventricular remodeling in the dog. Circulation,1994,90:3034

    2 Gregory M L, Michael J S, Glenn D . Angiotensin II receptor blockade in syrian hamster (TO-2) cardiomyopathy does not affect microscopic cardiac material properties: implications for mechanisms of tissue remodeling. Cardiovasc Drugs Ther, 1997,11:521
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    3 Matthias P, Andrea D, Andrew R . Differential myocardial abundance of collagen type I and type Ⅲ mRNA in dilated cardiomyopathy: effects of myocardial inflammation. Cardiovas Res, 1998,37:123

    4 Jen Z Y, Gregory P B, Michael F A. Serum from patients with chronic renal insufficiency alters growth characteristics and ANP mRNA expression of adult rat cardiac myocytes. J Mol Cell Cardiol ,1996, 28:2429

    5 Ian M C, Haisong J, Nicole L R. Cardiac collagen remodeling in the cardiomyopathic syrian hamster and the effect of losartan. J Mol Cell Cardiol,1997,29:1837
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    6 Kawaguchi h, Kitabatake A .Altered signal transduction system in hypertrophied myocardium: angiotensin II stimulates collagen synthesis in hypertrophied hearts. J Card Fail, 1996,2(4 suppl):s13

    7 Ju H, Zhao S, Jassal D S. Effect of AT1 receptor blockade on cardiac collagen remodeling after myocardial infarction. Cardiovas Res, 1997,35:223

    8 Kenneth T,Richard DP,John J. Divergent effects of angiotensin-converting enzyme inhibition and angiotensin II receptor antagonism on myocardial cellular proliferation and collagen deposition after myocardial infarction in rats. J Cardiovasc Pharmacol,1998,31:654

    (1998-11-20 收稿), http://www.100md.com