中国药理学通报Chinese Pharmacological Bulletin 2012 Jun;28(6):847~52 ・847・ 网络出版时间:2012-5—11 14:04 网络出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/34.1086.R.20120511.1404.201206.847_026.htrnl 腺苷A1受体激活在钙调磷酸酶信号通路上 对异丙肾上腺素诱导的心肌细胞肥大的抑制作用 邢玲 ,杨育红 ,王洪新 ,鲁美丽 。 (1.辽宁医学院药理学教研室;2.辽宁省心血管药物重点实验室,辽宁锦州 121000) N6一(2-phenyllsopropy1)adenosine(R—PIA)1 Ixmol・L 对其 作用,进一步探讨钙调神经磷酸酶特异性抑制剂环孢菌素A (CSA)1 b ̄mol・L~、PKA抑制剂cAMP三乙胺盐(RP— doi:10.3969/j.issn.1001—1978.2012.06.026 文献标志码:A文章编号:1001—1978(2012)06—0847—06 中国图书分类号:R一332;R322.11;R392.11;R542.202.2; R977.3 cAMPS)1 m01.L~、百日咳毒素(P1x)5 mg・L 存在时, 观察腺苷A 受体激活在钙调磷酸酶(CaN)通 体外培养大鼠乳鼠心肌细胞,以Iso 10 mol 摘要:目的腺苷A1受体的激活对心肌细胞肥大的影响。通过Lowry法 测心肌细胞蛋白含量;RT—PCR法检测心肌细胞心钠素 (ANP)的mRNA表达;Western blot法测心肌细胞CaN的相 对表达水平;以Fluo一3/AM为荧光探针,共聚焦显微镜下测 路上对异丙肾上腺素(Iso)诱导的心肌细胞肥大的抑制作用 及机制。方法・L 诱导心肌细胞肥大,观察腺苷A.受体激动剂R(一)一 量心肌细胞[ca“];瞬变。结果收稿日期:2012—02—09,修回日期:2012—03—28 基金项目:辽宁省教育厅团队项目(No 20093064),辽宁省科技厅科 技计划项目(No 200922501040) 作者简介:邢玲(1985一),女,硕士生,研究方向:心血管药理学, 10 txmol・L Iso可以诱 导心肌细胞肥大,腺苷A1受体激动剂R—PIA可以使其蛋白 含量降低、ANP的mRNA表达减少、CaN相对表达降低、 [Ca“];荧光强度减小,CSA、RP—cAMPS有类似抑制作用, PTX预处理的情况下,R—PIA对Iso诱导的心肌肥大的抑制 作用消失。结论腺苷A 受体可以通过钙调磷酸酶通路抑 E—mail:xingling500@163.con; 杨育红(1967一),女,教授,硕士生导师,研究方向:心血 管药理学,通讯作者,E.mail:jzwangpeixun@163.con 制Iso诱导的心肌肥大,其机制与降低细胞内[ca2 ].浓度 及CaN表达有关。 Effect of tetramethylpyrazine derivative H168 on hepatic stellate cells proliferation and its possible mechanism ZHANG Xue-jiao ,NI Chun—yan ,ZHANG Feng ,LU Yin ,ZHENG Shi—zhong , (1.College ofPharmacy,Nanjing University fChionese Medicine,Nanifng 210029,China;2.Jiangsu Key Laboratoryfor Pharmacology and Safety Evaluation ofChinese Materia Medica,Nanjing University fChionese Medicine,Nanjing 210046,China) Abstract:Aim To observe the effect of tetrameth- ses.FCM detection found tetramethylpyrazine derivative H168 with the dose—effect promotion of apoptosis on HSC.Western blot results showed the tetrameth. ylpyrazine derivative Hl68 on hepatic stellate cells (HSC)proliferation and its possible mechanism. Methods MTS was used to detect the effect of tetram— ethylpyrazine derivative H168 on HSC—T6 proliferation. ylpyrazine derivative H168 inhibited HSC—T6 prolifera— tion by promoting p21/p27 protein expression.Further use of Real time PCR found that ligustrazine derivative Hl68 promoted expression of p21/p27 mRNA.Conclu・ Cell cycle was measured by flow cytometry(FCM)a— nalysis with PI dual staining.Western blotting and Real time PCR were used to detect the protein and mRNA expression of p21/p27.Results Tetramethylpyrazine sion H168 can inhibit HSC-T6 proliferation mainly through promoting the protein and mRNA expression of p21/p27. derivative H168 inhibited the proliferation of HSC—T6 obviously.With the increase of drug concentration,the potential eficacy on ifnhibition of HSC—T6 proliferation showed a dose-dependent manner.Cycle detected by Key word:hepatic fibrosis;tetramethylpyrazine deriv— ative;HSC-T6;proliferation;cell cycle;molecular mechan;sm lfow eytometry of the drug showed the cells accumula— ted in Go/G1 phase,and reduced in S and G2/M pha— ・848・ 中国药理学通报Chinese Pharmacological Bulletin 2012 Jun;28(6) 关键词:心肌肥大;腺苷;异丙肾上腺素;钙调磷酸酶; [ca ];瞬变;心钠素 血清,0.84的DMEM培养基,及0.01的双抗液(含 100 kU・L 青霉素,100 mg・L 链霉素)的培养 基,吹打均匀后以1×10 ・L 的密度接种于底面 积25 mm 培养瓶,或0.5×10 ・L 的密度接种于 研究表明心肌细胞可以产生腺苷,而且心脏存 在腺苷受体,主要包括4种亚型A1和A2A、A2B、 A3受体,其中A1受体作用更为突出¨J。腺苷可以 激动A1受体通过ca 依赖性信号途径、通过 MAPKs通路抑制心肌细胞[ca ]i瞬变抑制心肌细 胞肥大 J。大量研究表明 J,胞内Ca 浓度的变 24孔培养板送人通以体积分数为5%CO 及95% 空气的二氧化碳孵箱中培养。 1.4分组及给药方法 常规培养心肌细胞48 h 后,为了减少血清中成分对检测结果的影响,加药前 更换液体时将培养基换为含小牛血清为0.0004(体 化是触发细胞增殖相关信号的始发因素,是致心肌 肥厚的最基本信号,细胞内Ca“浓度的升高则是外 界刺激(或)内在功能缺陷所致心肌肥大的重要环 节。各种病理性刺激引起心肌肥大的分子机制可以 认为是由于肥大基因的过度表达 ,胞内升高的 ca 可以与钙调蛋白结合,调节其下游因子如钙调 磷酸酶(ealcineurin,CaN)发挥作用,而后者则是唯 一受Ca“与钙调素(calmodulin,CaM)活化的磷蛋 白磷酸酶,通过使活化T细胞核因子3(Nuclear fac. tor of activated T cells 3,NFAT3)去磷酸化移位到细 胞核而造成心肌肥大 J。有研究表明 ,Iso诱导 的心肌肥大细胞内ca 水平升高、CaN表达增高, 而腺苷A1受体激动对Iso诱导的心肌肥大抑制作 用中,是否直接通过CaN信号通路发生且机制如何 在国内外文献中则未见报道。本实验通过观察腺苷 A1受体激动剂R(一)一N6一(2-phenyllsopropy1)a— denosine(R—PIA)1 m01.L 对心肌细胞的作用, 并着重观察腺苷A1受体激动剂R—PIA对Iso诱导 的心肌肥大中[ca ]i浓度相对水平、CaN表达的 变化,从而研究腺苷A1受体抑制Iso诱导心肌肥大 的信号转导机制。 1材料与方法 1.1实验动物 生后2~3天的SD大鼠,早6不 拘,由辽宁医学院实验动物中心提供,动物合格证 号:SCXK(辽)20030007。 1.2 药品与试剂 胰蛋白酶(Trypsin)、R.PIA、 CSA、RP—cAMPS、PTX、CSA、Iso、十二烷基硫酸钠 (SDS)、钙荧光探剂Fura一3/AM购自Sigma;低糖 DMEM培养基购自Gibco;RIPAbuffer(SDS,Tritern X.100,PMSF)购自上海生工;PCR检测试剂盒购自 大连宝信生物技术公司,其他试剂均为分析纯。 1.3大鼠乳鼠心肌细胞原代培养 在无菌的条件 下,取出生2~3 d的SD大鼠乳鼠,开胸取出心脏, 用D.hanks液冲洗液冲洗3次后剪成约1 mm 大小 的碎块,加入0.8 g・L 胰蛋白酶消化细胞,取离心 并过滤消化后的细胞,加人体积分数为0.15的小牛 积分数)的DMEM培养基,更换后送入通以体积分 数为5%CO 及95%空气的二氧化碳孵箱中30 min 后,无菌条件下加药。每组用5个培养瓶;如果是培 养板,每板分为4组,每组6孔。有①正常组、② CSA 1 p ̄mol・L 组、⑧Iso 10 ixmol・L 组、④Iso 10 m0l・L +R-PIA 1 p,mol・L 组、⑤Iso 10 p ̄mol・L +CSA 1 I ̄mol・L 组、⑥Iso 10 I ̄mol・ L +Rp-cAMPS 1 I ̄mol・L一、⑦Iso 10 p ̄mol・L +CSA 1 Ixmol・L +R.PIA 1 mol・LI1组、⑧Iso 10 mol・L一 +PTX 5 mg・L-。+R—PIA 1 Ixmol・ L 组 ;各组药物的浓度以文献报道为标准,给药 48 h后进行各项指标的测定:先给阻断剂预处理, 接着送人通以体积分数为5%CO:及95%空气的 二氧化碳孵箱中30 min后取出给保护药,继续送入 通以体积分数为5%CO,及95%空气的二氧化碳 孵箱中30 min后取出加人造模药Iso 48 h后进行各 项指标的测定。 1.5培养心肌细胞蛋白质含量的测定 吸去培养 板各孔中的培养液,用D.Hanks液快速冲洗3次后, 加入10 g・L SDS(十二烷基硫酸钠)0.5 ml溶解 细胞,根据计数,每孔细胞数约为5×10 个,Low. rys lO J方法测每孔细胞蛋白质含量。 1.6 RT-PCR法测心肌细胞ANP的mRNA表 达 心肌细胞(1×10 个・L )种植于培养瓶, 分组药物处理48 h后,弃去培养液,PBS洗涤2次, 细胞刮刀刮细胞,收集入EP管,离心后弃去上清 液,加入TRIzol试剂完全裂解细胞,收集细胞裂解 液,取1 ml裂解液,氯仿抽提,异丙醇沉淀,回收总 RNA,贮存于一70℃待用。以1%琼脂糖凝胶电泳 和紫外分光光度计A260/A280鉴定RNA纯度和浓 度。取约1 g总RNA,进行反转录。反转录条件 为:42%60 min,99℃2 min,4℃保存。ANP的引物 序列(5,_3 )为GGC TCC rrI1C TCC ATC ACC AA TGT TAT CTT CGG TAC CG,内参GAPDH的引物序 列(5 -3 )为CAA AGT TGT CAT GGA TGA CCA TGG AGA AGG CTG GG。上述引物由大连宝信生 中国药理学通报Chinese Pharmacological Bulletin 2012 Jun;28(6) ‘849・ 物有限公司合成,灭菌水溶解并配制成100 ixmol・ L 的上下游引物混合液,使用浓度为20 mol・ 。。底物溶液中,大约2~3 min就可以显色,用水冲洗 终止反应,照像。分析阳性(显色)条带的分子量大 PCR反应条件:预变性94℃4 min,变性94℃ 45 S,退火60cI=45 S,延伸72 ̄C 45s,终末延伸72℃ 5 min,4 ̄C终止,32循环。循环扩增结束后,取10 l 产物进行2%琼脂糖凝胶电泳。电泳结束后,置于 凝胶成像系统进行观察和分析。 1.7心肌细胞内[Ca ];的测定 将细胞按1× 10 ・L 密度种植于共聚焦专用培养皿,常规培养 小,而且根据信号强弱分析蛋白表达的量。 1.9倒置相差显微镜观察细胞形态变化 将倒置 相差显微镜置于有机玻璃保温箱内,箱内采用恒温 气体对流装置,使观测中的培养板始终为37℃恒温 气流覆盖。用放大倍数为200倍目镜观察心肌细胞 形态。 1.10统计学处理采用SPSS 13.0统计软件进行 48 h后,随机分组进行试验:将细胞用D.hanks’液 洗3次,用终浓度为5 txmol・L 的FLuo-3/AM 37℃避光孵育细胞30 min,然后吸出染液,再以D— Hanks’,液洗3次,每孔加人0.4 ml D—hanks’液,将 培养板置于ACAS570载物台上,在激光共聚焦显微 镜下动态扫描细胞内荧光强度的变化。参数设置如 下:激发波长448 nm,发射波长530 nm,连续扫描2 min。对同一细胞先扫描记录一段正常波动曲线,再 加人10 ixmol・L Iso,平衡3 min后,记录细胞内 荧光强度的变化,并由计算机进行处理。细胞内游 离钙离子浓度变化用给药前后荧光强度变化计算: [ca ];变化百分率=[(F—F。)/F。]×100%,其中 F表示刺激后的荧光强度,F。表示静息状态的荧光 强度。共聚焦系统由Leica公司提供的软件控制, 每孔选2~3个视野,以平均荧光强度变化问接反映 细胞内游离钙离子浓度的相对水平 。 1.8 Western blot法测CaN表达水平 准备样 品,用SDS—PAGE分离蛋白。用一张滤纸,剪成与胶 同样大小,在电转移缓冲液中预湿,放在Scotch— Brit Pad上,在胶的阴极端放上滤纸,胶的表面用电 泳转移缓冲液浸湿,排出所有气泡。在胶的阳极面, 放置同样大小浸湿的纤维素滤膜,排出气泡, 再于滤膜的阳极端放置一张滤纸,排出气泡,再放 一个Scotch-Brit Pad。将以上“三明治”样装置放入 一个塑料支撑物中间,将支撑物放入电转移装置 中,加入电转移缓冲液,接通电源,使胶上的蛋白 转移至纤维素滤膜上,电压为14 V,4 转移1 h或者过夜,将滤膜放人丽春红s溶液中5 min,蛋 白染色,水中脱色2 min,照像,用印度墨水将分子 量标准染色,在水中完全脱色,将滤膜放在塑料袋 中,每3张加入5 ml封闭缓冲液,封闭特异性抗体 结合位点,室温1 h,摇动,倒出封闭缓冲液,在封 闭缓冲液中稀释第一抗体,室温下放置1 h,将滤 膜转到塑料盒中,用200 ml PBS洗4次,摇动,在 封闭缓冲液中稀释辣根过氧化物酶标记的二抗,重 复上一个步骤,将滤膜放在100 ml新鲜配置的DAB 数据统计。所有数据均以 ±s表示统计学处理采 用单因素方差分析及LSD法。 2结果 2.1 不同处理因素对Iso诱导的大鼠乳鼠心肌细 胞蛋白含量的影响分组加入不同处理因素后测各 孔细胞OD值。Iso(10 Ixmol・L )组与对照组相比 明显增加;单用R—PIA(1 Ixmol・L )、CSA(1 p ̄mol ・L。。)、Rp—cAMPS(1 p ̄mol・L )均可明显抑制Is0 诱导的心肌细胞蛋白含量增加,且3组相比差别无 统计学意义,表明CSA(1 Ixmol・L )、Rp.cAMPS (1 mo1.L )对Iso诱导的心肌细胞蛋白含量增 加的抑制程度与R.PIA相似;而Iso+PTX+R.PIA 组与模型组(Iso组)相比,差别无统计学意义,表明 PTX可以阻断R—PIA对Iso诱导的心肌肥大细胞蛋 白含量增加的抑制作用。 Fig 1 Effects of different agents on protein content in cultured ventricular myocytes from neonatal rats( ±s,n=6) 1:Control group;2:CSA(1 p,mol・L )group;3:Iso(10 rnIJl・ L )group;4:Iso(10 Ixmol・L )+Rp—Camps(1 Ixmol・L )group; 5:Iso(10 p ̄mol・L )+CSA(1 p.mol・L‘。)group;6:Iso(10 I. ̄mol・ L一 )+R—PIA(1 Ixmol・L~。)group;7:Iso(10 I. ̄mol・L一 )+CSA(1 p ̄mol・L )+R—PIA(1 p ̄mol・L )group;8:Iso(10 p,mol・L )+ PTX(5 mg・L )+R-PIA(1 Ixmol・L )group.一P<0.01 con- trol group; P<0.0l ISO(10 p ̄mol・L一 )group; P<0.05 ISO (10 txmol・L )+R-PIA(1 p ̄mol・L )group. ・852・ 1 ]j中国药理学通报]_] JChinese Pharmacological Bulletin 2012 Jun;28(6) ]J 1J 1 j]j 肌细胞肥大[J].中国药理学通报,2010,26(4):531—5. Han Y L,Yang Y H,Wang H X.Activation of adenosine Al reeep- [8]Lu M L,Wang H X,Zhang L,et 1a.Participation of calcineurin sig. nal pathways in inhibitory effects of K—opioid receptor stimulation on myoeardieal hypertophy irnduced by Isoprenaline in neonatal tor inhibits glucose—induced eardiomyocyte hypertrophy[J].Chin Pharnm ̄ol Bull,2010,26(4):53l一5. Tang X L,Wang H X,Cho C H,et a1.Reduced responsiveness of rats[J].Chin J Pharmacol Toxicol,2010,3(6):180—4. [9] Kevelaitis E,Paynet J,Mouas C,et a1.Opening of potassium channels:the common cardioprotective link between precondition— [ca ]i to adenosine A1-and A2 receptor stimulation in the Iso— proterenol・stimulated venticulfar myocytes of spontaneously hyper- ing and natural hibernation[J].Circulation,1999,99(23):3079 —teusive rats[J].J Cardiovas Pharmacol,1998,31:493—8. Frey N,McKinsey T A,Olson E N.Decoding calcium signals in- 85. [10]Brittsn A aG,Ginsburg K S,Chu G,et 1a.Chronic SR Ca2 一AT. Pase inhibition causes adaptive changes in cellular Ca2 transport volved in cardiac growth and function[J].Nature Medwine,2000, 6(11):t221—7. [J].Circ Res,2003,92(7):769—76. [11]Kudoh S,Akazawa H,Takano H,et 1a.Stretch modulation of see— ond messengers:effects on cardiomyoeyteion transport[J].Pr0g Biophys Mol Biol,2003,82(13):57—66. 张飞云,吴先均.文秀华,等.心肌肥厚机制研究进展[J].心血 管病学进展,2005,2(4):197—200. Zhang Y F,Wu X J,Wen X H,et a1.Progress in Research of Mechanism of Myocardial Hypertorphy[J].Adv Cardiovas Dis, 2005,2(4):197—200. Hogan P G,Chen L,Nardone J,Rao A.Transcriptional regulation [12]Wang H X,Kwan C Y,Wong T M.Electircally induced intracellu- 1ar Ca2 transient in single venticularr myocytes:a useful parame— terforthe study of cardiac drugs[J].ClinExpPharma ̄olPhysiol, 1999,26(10):835—6. by calcium,ealeineurin,and NFAT[J].Genes Dev,2003,17 (18):2205—32. Zou Y,Yao A,Zhu W,et a1.Isoproterenol activates extracellular signal-regulated protein kinases in cardi omyoeytes through calci— [13]荆黎,杨育红,王洪新,吴国强.腺苷A,受体激动抑制心肌 细胞肥大[J].中华高血压杂志,2008,4(5):349—53. [13]Jing Li,YangYH,WangH X,wu GQ.Effectsandmechanism of Adenosine A1 receptor agonist oll isoproterenol induced hypertro— neurin[J].Circulation,2001,104(1):102—8. 鲁美丽,王洪新,张蕾,等.钙调磷酸酶信号通路参与 -阿片 phy in cultured neonatal rats myocardila cells[J].Chin J Hyper- tens。2008,4(5):349—53. 受体激动对异丙肾上腺素诱导的乳大鼠心肌细胞肥大的抑制 作用[J].中国药理学与毒理学杂志,2010,3(6):180—4. Inhibition of activated adenosine Al receptor to the myocardical hypertrophy induced by isoprenaline in neonatal rats by calcineurin signal pathways XING Ling ,YANG Yu.hong 一,WANG Hong.xin ,LU Mei—li , (1.Dept of Pharmacology Liaoning Medical College;2.Key Laboratory fo Cardiovascular Drugs ofLiaoning Province,Jinzhou Liaoning 121001,China) Abstract:Aim To observe the inhibitory effect of a。 Fluo- , M as flouresecent indicator.The relative ex— denosine A1 receptor stimulation on calcineurin(CaN) signal pathways on isoproterenol—induced cardiomyocyte hypertrophy in vitro cultured myocardial ceils from neo— natal rats.Methods Myocardial cells of neonatal rats were cultured in vitro.The hypertrophic myocytes were induced by Iso 10 p ̄mol・L~before adenosine A1 re— ceptor agonist R-PIA 1 p ̄mol・L~was administered. pression of CaN was determined by Western blot.Re- suits Compared with normal control group,1 0 p ̄mol -L Is0 could induce cardiomyocyte hypertrophy. Compared with Iso model group,1 I ̄mol・L~R—PIA could obviously inhibit Iso・-induced increase of the pro-- tein content,cardiomyocyte volume and expression of CaN,and calciumion fluorescence intensity,which was The antihypertrophic effect of adenosine A1 receptor stimulation was observed in the presence of ciclosporine similar to CsA and Rp-cAMPS.But the inhibitory effects of R—PIA were lost when preincubated with PTX.Conclusion Adenosine A1 receptor can inhibit cardiomyocyte hypertrophy induced by Iso through de— creasing CaN signal pathways and Ca“. Key words:myocardial hypertrophy;adenosine;isopro— A(CsA)1 p ̄mol・L~,cAMP triethyl—ammonium salt (Rp—cAMPS)1 p ̄mol・L~,and pertussistoxin(PTX) 5 mg・L一.The total protein content was assayed by the method of Lowry.The expression of mRNA of atrial natriuretic peptide(ANP)was determined by RT—PCR. terenol;calcineurin;[ca“]i;ANP [Ca ];was measured by confocal microscope using