Sirt1在缺氧条件下对心肌细胞线粒体融合与分裂中的作用

目的 探讨缺氧条件下线粒体动态学变化及Sirt1在其中的作用.方法 ①收集2014年于新桥医院心血管外科行手术治疗的先心病患儿29例,其中非紫绀型先心病14例,紫绀型先心病15例,取术中所切除的右室流出道心肌组织为心肌标本,Western blot检测促线粒体分裂蛋白Drp1与Fis1表达情况.②将H9c2心肌细胞置入缺氧培养箱(94％N2,5％ CO2,1％ O2)中进行培养,检测缺氧0、2、4、8、12 h后促线粒体分裂蛋白Drp1与Fis1的表达水平.③将线粒体靶向质粒分别同空载质粒、Sirt1过表达质粒和Sirt1干扰质粒共转染H9c2细胞,常氧或缺氧培养箱中培养12 h后,激光共聚焦显微镜下观察线粒体融合、分裂情况;④运用腺病毒Ad-Sirt1和慢病毒Lv-Sh-Sirt1分别在H9c2细胞中过表达或干扰Sirt1后,将细胞置于缺氧培养箱中培养12 h,检测Drp1与Fis1表达水平;⑤分别转染空载质粒、Sirt1过表达质粒和Sirt1干扰质粒至H9c2细胞后,缺氧培养12 h,LDH试剂盒检测细胞毒性.结果 ①同非紫绀组相比,紫绀组心肌中Drp1与Fis1表达显著增高,Drp1相对灰度值:[(0.47±0.11)vs(0.76±0.12)、Fis1相对灰度值(0.53 ±0.02)vs (0.83 ±0.03),P＜0.05];②细胞水平研究结果显示Drp1与Fis1的蛋白表达随缺氧的时间的延长呈递增趋势;③激光共聚焦结果表明,Sirt1过表达后能够一定程度地缓解缺氧诱导的线粒体分裂(P＜0.05),而当Sirt1受到干扰后,缺氧所诱导的线粒体分裂水平明显提高(P＜0.05);④在缺氧条件下,过表达Sirt1能够抑制Drp1与Fis1蛋白表达水平(P＜0.05),而Sirt1被抑制后,Drp1与Fis1蛋白表达水平增加(对照组,过表达组,低表达组Drp1相对灰度值依次为[(0.47 ±0.02)vs(0.36±0.02) vs (0.78 ±0.04);Fis1相对灰度值依次为(0.64±0.02) vs (0.42±0.02) vs (0.80±0.04),P＜0.05];⑤Sirt1过表达能够降低缺氧刺激后H9c2心肌细胞的死亡率.结论 Sirt1可能通过调控促线粒体分裂蛋白Drp1与Fis1表达水平促进心肌细胞在缺氧条件下的适应.