运动预适应促进GSH/Bcl-2合成及相互作用抑制阿霉素心脏损伤

目的:基于代谢组学分析,探究GSH与B细胞淋巴瘤-2(B-cell lymphoma-2,Bcl-2)相互作用在一次性运动预适应(exercise preconditioning,EP)抑制阿霉素(doxorubicin,DOX)治疗癌症产生心肌毒性中的作用机制.方法:40只19周龄雌性SD大鼠随机分为对照(control,C)组、DOX组、EP组、EP+DOX组,每组10只.DOX组注射DOX,EP组大鼠进行1次大强度间歇运动,EP+DOX组于EP后24 h注射DOX.通过心脏超声检测大鼠心功能;通过化学荧光免疫分析法检测心肌损伤标志物表达水平;通过组织学染色、透射电镜观察和分析大鼠心肌组织病理变化;通过Western Blot检测心肌凋亡及促存活基因相关蛋白表达;通过代谢组学分析探究心肌代谢物和代谢通路变化;通过免疫共沉淀法检测Bcl-2与GSH转运蛋白2-酮戊二酸载体(2-oxoglutarate carrier,OGC)的结合活性;通过免疫荧光双标法分析GSH与Bcl-2共定位水平.结果:DOX组大鼠心肌线粒体肿胀、外膜破裂、体积增大、线粒体嵴排列紊乱甚至断裂,线粒体基质内出现云絮状结构.与C组相比,DOX组大鼠心功能显著更低;心肌损伤指标血清c Tn I、LDH、丙二醛含量显著更高;心肌细胞损伤、纤维化、炎症症状明显;心肌细胞抗凋亡蛋白Bcl-2表达水平显著更低,Bad、Bax、Caspase3等凋亡蛋白表达显著更高;YAP磷酸化水平显著更高;GSH、NAD+代谢水平显著更低;Bcl-2与OGC结合程度显著更低;Bcl-2与GSH共定位水平显著更低.与DOX组相比,EP+DOX组上述指标均呈不同程度改善.结论:经典形式的EP通过促进GSH/Bcl-2相互作用,可以减轻DOX治疗引起的心肌细胞凋亡及氧化应激损伤,抑制炎症及纤维化,改善心功能.