阿霉素(adriamycin/doxorubicin,DOX)是蒽环类抗肿瘤抗生素的代表药,其主要不良反应为心脏毒性,严重影响DOX的临床应用和患者生存质量.线粒体功能受损是DOX心脏毒性的重要病理机制.心脏是高耗能器官,含有丰富的线粒体以支持心肌细胞的能量需要.机体通过线粒体自噬、线粒体融合/裂变、线粒体生物合成以及线粒体未折叠蛋白反应等质量控制机制来维持线粒体稳态.大量研究表明,DOX心脏毒性与破坏心肌细胞内线粒体质量控制系统有关,重建线粒体质量控制稳态能够减轻DOX相关心肌损伤.该文针对心肌线粒体质量控制系统紊乱在DOX心肌损伤中的作用及其潜在机制进行综述,并探讨靶向线粒体质量控制是否为治疗DOX心肌病的潜在策略.

近年随着抗肿瘤药物研发及综合诊治水平提高,肿瘤患者生存质量及生存率明显提高,但绝大部分抗肿瘤药物可直接造成心脏和血管损伤.因此,预防肿瘤治疗相关心血管毒性(CTR-CVT)尤为重要.目前,CTR-CVT包括肿瘤治疗相关心功能不全(CTRCD)、心肌炎、高血压、心律失常、心包疾病等,而CTRCD包括心肌损伤、心肌病及心力衰竭等.研究表明,代谢重构与心血管疾病和肿瘤的发生发展密切相关.基于此,本文主要综述了代谢重构参与CTRCD的机制,并发现能量代谢、氨基酸代谢参与了阿霉素治疗相关心力衰竭的发生,脂肪酸代谢参与了环磷酰胺治疗相关心脏收缩功能障碍及雄激素剥夺疗法治疗相关心血管疾病的发生,线粒体损伤参与了5-氟尿嘧啶治疗相关心脏毒性的发生,线粒体功能障碍和心肌能量代谢改变与曲妥珠单抗治疗相关心功能障碍相关,细胞生物学过程改变可能参与了血管内皮生长因子-酪氨酸激酶抑制剂治疗相关心功能不全的发生,故针对代谢重构进行治疗可能对CTRCD有益.

目的:探究黄芪甲苷(AS-Ⅳ)对阿霉素诱导的扩张型心肌病(DCM)大鼠心肌纤维化和Th17细胞分化的影响.方法:采用剂量为2.5 mg/kg的阿霉素腹腔注射诱导构建DCM大鼠模型,将DCM大鼠分为模型组、黄芪甲苷低剂量组(低AS-Ⅳ组)、黄芪甲苷中剂量组(中AS-Ⅳ组)和黄芪甲苷高剂量组(高AS-Ⅳ组),每组10只;另设置10只健康SD大鼠为对照组.低AS-Ⅳ组、中AS-Ⅳ组和高AS-Ⅳ组大鼠每日灌胃给予剂量为20 mg/kg、40 mg/kg和80 mg/kg的AS-Ⅳ,每日1次,共给药6周;对照组和模型组大鼠同时给予等体积生理盐水灌胃.给药结束后,超声检测各组大鼠心脏功能指数:左室收缩末期内径(LVESD)、左室舒张末期内径(LVEDD)和左室射血分数(LVEF).采用苏木精-伊红(HE)染色和Masson染色检测大鼠心肌组织病理变化,流式细胞术检测大鼠脾脏组织Th17细胞水平,ELISA法检测大鼠血清中IL-17、IL-21和TNF-α水平,qRT-PCR检测大鼠心肌组织RORγt和FoxP3基因表达水平,Western blot检测大鼠心肌组织α-SMA、collagen Ⅰ、TGF-β1、RORγt和FoxP3蛋白表达水平.结果:HE和Masson染色结果显示,模型组大鼠心肌组织出现炎性细胞浸润,细胞肥大,间质组织中蓝色染色胶原沉积量增加.与模型组比较,低AS-Ⅳ组、中AS-Ⅳ组和高AS-Ⅳ组大鼠心肌组织中炎性细胞浸润和细胞肥大情况逐渐缓解,胶原沉积量减少.与对照组比较,模型组大鼠LVESD和LVEDD指标均升高(P＜0.05),LVEF指标降低(P＜0.05);心肌组织α-SMA、collagen Ⅰ、TGF-β1和RORγt水平均升高(P＜0.05),FoxP3水平降低(P＜0.05);脾脏组织Th17细胞比例升高(P＜0.05);血清中IL-17、IL-21和TNF-α水平均升高(P＜0.05).与模型组比较,低AS-Ⅳ组、中AS-Ⅳ组和高AS-Ⅳ组大鼠LVESD和LVEDD指标均降低(P＜0.05),LVEF指标升高(P＜0.05);心肌组织 α-SMA、collagen Ⅰ、TGF-β1 和 RORγt 水平均降低(P＜0.05),FoxP3 水平升高(P＜0.05);脾脏组织 Th17 细胞比例均降低(P＜0.05);血清中IL-17、IL-21和TNF-α水平均降低(P＜0.05).结论:AS-Ⅳ对阿霉素诱导的DCM大鼠具有良好的治疗效果,其机制可能与抗心肌组织纤维化和抑制Th17细胞分化相关.

目的 研究冠心宁片(Guanxinning,GXN)对扩张型心肌病(dilated cardiomyopathy,DCM)的保护作用,并从NLRP3/ASC/Caspase-1通路深入探讨其对心肌细胞焦亡的作用机制.方法 随机将大鼠分为GXN低剂量组、GXN高剂量组、地高辛组、模型对照组和正常对照组,通过阿霉素(doxorubicin,DOX)累积注射 17.5 mg/kg诱导大鼠DCM模型,同时连续给药 10 周.超声心动图检测心功能指标,ELISA检测血清IL-1β和IL-18 水平,RT-PCR法检测心肌组织NLRP3、ASC、Caspase-1、NF-κB、TXNIP、IL-1β和IL-18 的mRNA表达,免疫组化、免疫荧光染色和Western Blot检测NLRP3、ASC、Caspase-1、IL-1β、IL-18、GSDMD、GSDMD-NT的蛋白表达及TUNEL染色结果,透射电镜观察心肌细胞显微结构的变化.结果 与正常对照组比,模型对照组的IVSs、IVSd、LVPWs、FS、SV、EF和HR显著降低,LVIDs、ESV及血清IL-1β、IL-18 显著增加,NLRP3、ASC、Caspase-1、NF-κB、TXNIP、IL-1β和IL-18 的mRNA表达均显著增加,NLRP3、ASC、Caspase-1、IL-1β、IL-18、GSDMD-NT的蛋白表达及 TUNEL染色面积明显增加,显微结构明显改变.与模型对照组相比,冠心宁片可显著增加IVSs、SV、FS、EF和HR,显著降低LVIDs、ESV和血清IL-1β、IL-18 水平,降低心衰大鼠的NLRP3、ASC、Caspase-1、NF-κB、TXNIP、IL-1β、IL-18 的mRNA和NLRP3、ASC、Caspase-1、IL-1β、IL-18、GSDMD-NT的蛋白水平及TUNEL染色面积,显微结构明显改善.结论 冠心宁片可以有效改善阿霉素诱导的扩张型心肌病,可能是通过抑制NLRP3/ASC/Caspase-1通路改善扩张型心肌病大鼠的心肌细胞焦亡实现的.

阿霉素是目前应用最广泛的抗肿瘤药,但其心脏毒性限制了临床疗效.阿霉素可引起心肌细胞损伤、心脏进行性扩大和不可逆的心肌损伤,最终导致扩张型心肌病及充血性心力衰竭,称为阿霉素心肌病(DIC).DIC的发病机制包括钙处理异常、氧化应激、线粒体破坏、凋亡和自噬等.近期多项研究报道了一种新的调节性细胞死亡——铁死亡参与其发病.现描述铁死亡的主要机制,并总结铁超载、PRMT4、Sirt1/Nrf2/Keap1通路、FUNDC2、METTL14介导的铁死亡在DIC中的作用机制,旨在对DIC病理生理机制有进一步的认识,为DIC治疗及预防提供新的潜在有效靶点.

目的 探究长链非编码RNAX-无活性特异性转录物(lncRNA XIST)对阿霉素诱导的扩张型心肌病(DCM)大鼠心肌纤维化和心肌细胞凋亡的影响及其机制.方法 采用阿霉素诱导法建立DCM大鼠模型,将DCM大鼠分为模型组、sh-NC组和sh-XIST组,每组10只;另取10只健康SD大鼠设为对照组.采用超声影像系统检测各组大鼠心脏功能指数左室收缩末期内径(LVESD)、左室舒张末期内径(LVEDD)和左室射血分数(LVEF),采用苏木素伊红染色和Masson三色染色检测大鼠心肌组织病理学变化,TUNEL检测大鼠心肌细胞凋亡水平.采用阿霉素诱导H9c2细胞系构建DCM细胞模型,将DCM细胞分为模型组、sh-NC组、sh-XIST组、sh-XIST+miR-NC组和sh-XIST+miR-149-5p inhibitor组,未经阿霉素处理的H9c2细胞作为对照组.采用双荧光素酶报告试验分析XIST、miR-149-5p和血小板源性生长因子C(PDGFC)的靶向关系.采用流式细胞术检测心肌细胞凋亡水平.采用RT-qPCR检测大鼠心肌组织和H9c2细胞中XIST、miR-149-5p和PDGFC表达水平.采用Western blot检测大鼠心肌组织和H9c2细胞中PDGFC、α-SMA、collagen Ⅰ和TGF-β1表达水平.结果 ①与sh-NC组比较,sh-XIST组大鼠心肌组织中XIST水平及PDGFC的mRNA和蛋白水平均降低(P＜0.01),LVESD、LVEDD、TUNEL阳性细胞率以及α-SMA、collagen Ⅰ和TGF-β1蛋白水平均降低(P＜0.05),miR-149-5p水平和LVEF水平均升高(P＜0.01);心肌细胞坏死和组织纤维化均减少.②与sh-NC组比较,sh-XIST组H9c2细胞凋亡率、XIST水平、PDGFC mRNA和蛋白水平以及α-SMA、collagen Ⅰ 和 TGF-β1 蛋白水平均降低(P＜0.05),miR-149-5p 表达水平升高(P＜0.05).与 sh-XIST+miR-NC 组比较,sh-XIST+miR-149-5p inhibitor组H9c2细胞凋亡率、PDGFC mRNA和蛋白水平以及α-SMA、collagen Ⅰ和TGF-β1蛋白水平均升高(P＜0.05),miR-149-5p表达水平降低(P＜0.05).结论 沉默lncRNA XIST通过上调miR-149-5p表达和抑制PDGFC表达,进而抑制阿霉素诱导的DCM大鼠心肌纤维化和心肌细胞凋亡水平,从而改善DCM的发展.

目的:探究芪丹通脉片(QDTM)对阿霉素诱导扩张型心肌病(DCM)大鼠的治疗作用及其对长链非编码RNA(lncRNA)X-无活性特异性转录物(XIST)表达的影响.方法:将大鼠分为Con组(n=12)、DCM组(n=13)、L-QDTM组(n=13)、M-QDTM组(n=13)、H-QDTM组(n=13).Con组大鼠为正常对照大鼠,其他组大鼠均为阿霉素诱导的扩张型心肌病模型大鼠.Con组和DCM组大鼠灌胃生理盐水,L-QDTM组、M-QDTM组和H-QDTM组大鼠分别灌胃500、1000和2000 mg/kg/d的芪丹通脉片浸膏干粉,每日给药1次,共4周.治疗结束后,分别检测各组大鼠的心功能参数,血清心肌损伤指标和心肌组织氧化应激指标.通过心肌组织苏木素伊红(HE)染色、Masson三色染色和TUNEL染色观察心肌形态变化、纤维化和细胞凋亡情况.通过RT-qPCR检测心肌组织中XIST、collagenⅠ、collagenⅢ、TGF-β1、Bax和Bcl-2的转录水平.结果:与Con组比较,DCM组大鼠的左室射血分数(LVEF)和左室短轴缩短率(FS)降低,左室舒张末期内径(LVIDd)和左心室收缩末期内径(LVIDs)升高,乳酸脱氢酶(LDH)、肌酸激酶(CK)和心肌肌钙蛋白Ⅰ(cTnⅠ)升高;心肌出现明显损伤,纤维化面积升高;collagen Ⅰ、collagen Ⅲ和TGF-β1的mRNA水平均升高,TUNEL阳性率升高;Bax mRNA水平升高,Bcl-2 mRNA水平降低,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)水平降低,丙二醛(MDA)水平升高,XIST水平升高(均P＜0.05).与DCM组比较,L-QDTM组、M-QDTM组和H-QDTM组的LVEF和FS均升高,LVIDd和LVIDs均降低,LDH、CK和cTnⅠ均降低;心肌损伤减轻,纤维化面积降低;collagen Ⅰ、collagen Ⅲ和TGF-β1的mRNA水平均降低,TUNEL阳性率降低;Bax mRNA水平降低,Bcl-2 mRNA水平升高,SOD和CAT水平升高,MDA水平均降低,XIST水平降低(均P＜0.05).结论:本研究表明芪丹通脉片在治疗阿霉素诱导扩张型心肌病大鼠中效果显著,其机制可能与抑制 lncRNA XIST 有关.

目的:探讨抗纤益心方调节单核细胞趋化蛋白-1(monocyte chemotactic protein-1,MCP-1)/趋化因子C-C-基元受体2(C-C-subunit receptor 2,CCR2)信号通路对扩张型心肌病(dilated cardiomyopathy,DCM)大鼠心功能的影响.方法:取SD雄性大鼠随机分为对照组、模型组、抗纤益心方(18.8g·kg-1)组、抗纤益心方(18.8g·kg-1)+空载(空载质粒)组、抗纤益心方(18.8g·kg-1)+MCP-1过表达(MCP-1 过表达质粒)组,模型组和给药干预组大鼠以腹腔注射阿霉素法诱导建立DCM模型,对照组大鼠于腹腔内注射等剂量生理盐水,以抗纤益心方(每天1次)和质粒(每周2次)分组干预3周后检测各组大鼠心功能指标左室舒张末期内径(left ventricular end diastolic diameter,LVEDD)、左室收缩末期内径(left ventricular end systolic diam-eter,LVESD)、左心射血分数(left ventricular ejection fraction,LVEF)、左室短轴缩短率(left ventricular short axis shortening rate,FS)、心脏指数、心肌组织病理形态及纤维化、血清肿瘤坏死因子α(TNF-α)、转化生长因子β1(TGF-β1)及MCP-1水平、心肌组织胶原[Ⅰ型胶原蛋白(Col-Ⅰ)、Ⅲ型胶原蛋白(Col-Ⅲ)、α平滑肌肌动蛋白(α-SMA)]生成及MCP-1/CCR2通路相关蛋白表达.结果:与对照组相比,模型组大鼠心肌组织发生严重损伤,心脏指数、LVEDD、LVESD、胶原容积分数(CVF)、血清TNF-α、TGF-β1 及MCP-1 水平,心肌组织 Col-Ⅰ、Col-Ⅲ、α-SMA、MCP-1、CCR2蛋白表达显著升高(P＜0.05),LVEF、FS显著降低(P＜0.05).与模型组比较,抗纤益心方组大鼠心肌组织损伤减轻,心脏指数、LVEDD、LVESD、CVF、血清TNF-α、TGF-β1及MCP-1 水平,心肌组织Col-Ⅰ、Col-Ⅲ、α-SMA、MCP-1、CCR2蛋白表达降低(P＜0.05),LVEF、FS升高(P＜0.05);抗纤益心方+空载组大鼠各指标无明显变化(P＞0.05).过表达MCP-1可减弱抗纤益心方对DCM大鼠各指标的影响.结论:抗纤益心方可通过降低MCP-1/CCR2信号通路活性而抑制DCM大鼠炎症,进而减轻大鼠心肌损伤及纤维化,改善其心功能.

目的 研究鸢尾素(Irisin)对阿霉素(Dox)心肌病的保护作用,并研究其可能作用机制.方法 用AC16细胞构建Dox损伤模型,并将其随机分为对照组(AC16细胞用完全培养基培养)、鸢尾素组(AC16细胞用10 ng·L-1的鸢尾素处理24h)、Dox组(用4 μmol·L-1 Dox处理24 h)、Dox+鸢尾素组(AC16细胞用10 ng·L-1的鸢尾素预处理2 h后,再加入4 μmol·L-1 Dox处理24 h),用细胞计数试剂盒-8(CCK-8)、脱氧核苷酸末端转移介导的缺口末端标记法(TUNEL)和乳酸脱氢酶(LDH)检测其增殖、凋亡和死亡率,蛋白质印迹(West-ern blot)法检测细胞核因子-κB(NF-κB)信号通路和凋亡因子B淋巴细胞瘤-2(Bcl-2)、Bcl-2相关X蛋白(Bax)、半胱氨酸天冬氨酸特异性蛋白酶9(caspase-9)蛋白的表达水平,用Mito-Tracker Red CMXRos探针检测线粒体膜电位.结果 对照组、鸢尾素组、Dox组、Dox±鸢尾素组的细胞凋亡率分别为(0.97±0.09)％、0、(42.80±6.70)％和(11.74±1.79)％,Bax 的蛋白表达水平分别为 0.85±0.01、0.36±0.02、1.15±0.07和 0.37±0.11,caspase-9 的蛋白表达水平分别为 0.52±0.02、0.59±0.03、1.11±0.02和 0.67±0.08,Bcl-2 的蛋白表达水平分别为 1.01±0.04、1.05±0.25、0.43±0.02、0.99±0.30,线粒体损伤概率分别为(0.02±0.01)％、(0.5±0.15)％、(38.6±2.39)％和(1.58±0.54)％.上述指标,Dox组与对照组比较,Dox+鸢尾素组与Dox组比较,在统计学上差异均有统计学意义(均P＜0.05).结论 鸢尾素可降低Dox引起的Bax、caspase 9、p-NF-κB、p-mTOR的表达水平,升高Bcl-2的表达水平,改善阿霉素所致的心肌损伤,减轻心脏毒性.

目的 观察阿霉素(Doxorubicin,DOX)诱导扩张型心肌病(Dilated cardiomyopathy,DCM)模型小鼠心脏淋巴管生成的动态变化,并研究中药扩心方(KXD)对心脏淋巴管生成的干预作用.方法 应用每周腹腔注射DOX方式构建DCM小鼠模型,并每周进行动态观察.在此基础上,60只C57BL/6小鼠随机分为6组(n=10):空白组,模型组,KXD低、中、高剂量组及卡托普利组.造模成功后应用KXD及阳性对照药卡托普利连续灌胃28天.采用心脏超声检测小鼠心功能,HE染色、Masson染色观察心脏病理形态学改变,Whole-mount免疫荧光染色检测心外膜淋巴管LYVE-1、Podoplanin表达,Western blot检测VEGFR-3蛋白表达,qPCR检测VEGFR-3 mRNA表达.结果 DOX诱导DCM小鼠自造模第3周(DOX:15 mg·kg-1)心功能降低明显,第5周(DOX:25 mg·kg-1)心肌纤维化程度明显(P<0.05);VEGFR-3蛋白自第3周(DOX:15 mg·kg-1)表达下降明显(P<0.01),心外膜淋巴管密度自第四周(DOX:20 mg·kg-1)降低明显(P<0.01),以上指标均随造模时间延长、剂量的累积而不断加重;应用KXD干预后发现,DCM小鼠心功能改善,心肌纤维化程度减轻,心外膜淋巴管密度升高,VEGFR-3蛋白及mRNA表达水平呈剂量依赖性上升(P<0.01),且KXD效果优于卡托普利.结论 DOX诱导DCM小鼠心脏淋巴管生成不足,心肌纤维化严重,心脏功能减弱,且随造模时间延长、剂量的累积而逐渐加重;中药扩心方可促进DOX诱导DCM小鼠心脏淋巴管生成,改善心功能,其机制可能与上调VEGFR-3的表达有关.