牛磺酸對PUMA介導缺血再灌注心肌細胞凋亡的抑制作用

《牛磺酸對PUMA介導缺血再灌注心肌細胞凋亡的抑制作用》是依託南昌大學，由萬福生擔任項目負責人的地區科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：牛磺酸對PUMA介導缺血再灌注心肌細胞凋亡的抑制作用
• 項目類別：地區科學基金項目
• 項目負責人：萬福生
• 依託單位：南昌大學

項目摘要

PUMA 是近年發現的促凋亡作用最強的BH3-only蛋白質，能隔離所有Bcl-2家族抗凋亡蛋白質作用，是介導心肌缺血/再灌注（I/R）損傷的關鍵分子,也是缺血性心臟病防治的新靶點，其表達受AP-1、CHOP等轉錄因子調控。牛磺酸(Tau)具有清除自由基等抗氧化作用及調節胞內鈣穩態等多種功能，對心肌I/R細胞凋亡有很好的拮抗作用，但Tau的抗凋亡作用是否與抑制PUMA過表達和促凋亡作用相關尚不清楚。本課題擬利用PUMA等位敲除鼠建立心肌I/R或H/R模型，用外源轉染Ad-PUMA重組體、特異性SiRNA沉默基因及免疫共沉澱技術等，觀察Tau對心肌I/R損傷的保護作用與PUMA的關係，Tau對PUMA、CHOP過表達的抑制作用，闡明Tau對心肌中PUMA過表達與促凋亡作用的影響，探討Tau抗心肌細胞凋亡的PUMA途徑及其分子機制，為防治與凋亡有關的缺血性心臟病及心力衰竭提供新的實驗依據。

結題摘要

PUMA 是近年發現的促凋亡作用最強的BH3-only蛋白質，能隔離所有Bcl-2家族抗凋亡蛋白質作用，是介導心肌缺血/再灌注（I/R）損傷的關鍵分子,也是缺血性心臟病防治的新靶點，其表達受AP-1、CHOP等轉錄因子調控。本課題利用外源轉染Ad-PUMA重組體、特異性SiRNA沉默基因等分子生物學技術，從體內和細胞水平兩個方面觀察了Tau對心肌I/R損傷的保護作用與PUMA的關係及其分子機制，重點研究了用PUMA過表達或特異性SiRNA沉默鼠和野生型小鼠分別建立心肌I/R損傷模型，觀察牛磺酸對這兩種模型心肌細胞中PUMA、Bcl-2、Bax等凋亡相關基因表達及凋亡影響的差別；用特異性SiRNA沉默PUMA，以Bcl-2、Bax的表達、Caspase-3活性與凋亡率變化為指標，觀察沉默PUMA後對牛磺酸在心肌細胞保護作用中的影響；在心肌H/R細胞凋亡模型上，用特異性SiRNA沉默CHOP（或AP-1）表達，觀察CHOP（AP-1）表達降低對PUMA表達、Caspase-3活性和凋亡的影響；還觀察了牛磺酸對I/R心肌細胞中Caspase-12表達及其活性的影響。結果表明，牛磺酸(Tau) 對心肌I/R損傷細胞凋亡有很好的拮抗作用，對心肌I/R損傷有較好的防治作用；牛磺酸對H/R心肌細胞中PUMA、CHOP、Bcl-2、Bax、GRP78和Caspase-3蛋白表達有不同程度的影響。隨著牛磺酸濃度的增加，H/R心肌細胞中促凋亡蛋白PUMA、CHOP、Bax、GRP78和Caspase-3蛋白表達則逐漸下降（P小於0.01），抗凋亡蛋白Bcl-2表達則逐漸升高（P小於0.05），特別是對PUMA和CHOP蛋白過表達有很好的下調作用，而PUMA和CHOP蛋白對凋亡有很強的誘導或促進作用，且細胞中CHOP表達水平又會影響PUMA、Bax和Bcl-2蛋白表達，參與調控I/R心肌細胞凋亡。可見，PUMA和CHOP是導致I/R心肌細胞凋亡的關鍵分子。通過本研究，闡明了Tau對I/R心肌中PUMA和CHOP蛋白過表達與促凋亡作用的影響，PUMA和CHOP是Tau抗心肌細胞凋亡作用的關鍵靶點分子，證實了Tau抗心肌細胞凋亡的PUMA途徑及其分子機制，為Tau用於心衰及缺血性心臟病防治提供了新的實驗依據。