留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

HK2和VDAC1在二乙酰吗啡致心肌细胞凋亡中的作用

肖锦玲 管雅玲 朱森森 庄梦婕 苏丽萍 蒲红伟

肖锦玲, 管雅玲, 朱森森, 庄梦婕, 苏丽萍, 蒲红伟. HK2和VDAC1在二乙酰吗啡致心肌细胞凋亡中的作用[J]. 昆明医科大学学报, 2024, 45(2): 7-13. doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20240202
引用本文: 肖锦玲, 管雅玲, 朱森森, 庄梦婕, 苏丽萍, 蒲红伟. HK2和VDAC1在二乙酰吗啡致心肌细胞凋亡中的作用[J]. 昆明医科大学学报, 2024, 45(2): 7-13. doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20240202
Jinling XIAO, Yaling GUAN, Sensen ZHU, Mengjie ZHUANG, Liping SU, Hongwei PU. Role of HK2 and VDAC1 in Diacetylmorphine-induced Cardiomyocyte Apoptosis[J]. Journal of Kunming Medical University, 2024, 45(2): 7-13. doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20240202
Citation: Jinling XIAO, Yaling GUAN, Sensen ZHU, Mengjie ZHUANG, Liping SU, Hongwei PU. Role of HK2 and VDAC1 in Diacetylmorphine-induced Cardiomyocyte Apoptosis[J]. Journal of Kunming Medical University, 2024, 45(2): 7-13. doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20240202

HK2和VDAC1在二乙酰吗啡致心肌细胞凋亡中的作用

doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20240202
基金项目: 国家自然科学基金资助项目(8216020119);新疆维吾尔自治区研究生科研创新项目(XJ2023G192)
详细信息
    作者简介:

    肖锦玲(2000~),女,湖南衡阳人,在读硕士研究生,主要从事病理学研究工作

    通讯作者:

    蒲红伟,E-mail:576250630@qq.com

  • 中图分类号: R966

Role of HK2 and VDAC1 in Diacetylmorphine-induced Cardiomyocyte Apoptosis

  • 摘要:   目的  探讨HK2和VDAC1在二乙酰吗啡致心肌细胞凋亡中的作用。  方法  采用剂量递增方法,建立二乙酰吗啡成瘾大鼠模型。将40只SD大鼠随机分为3组,正常组(Control,n=10)皮下注射等量生理盐水;模型组(Model,n=15)首次皮下注射二乙酰吗啡剂量为 5 mg/kg,以后逐日递增剂量 2.5 mg/(kg·d),连续注射20 d;模型+10 D组(Model+10D,n=15)在模型组基础上继续递增剂量至第10天。采用ELISA法检测乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)、谷草转氨酶(glutamic oxaloacetic transaminase,GOT)含量;采用 HE 染色观察各组心肌组织病理变化;采用TUNEL染色检测各组心肌组织细胞凋亡;采用免疫组化、RT-qPCR和Western blot检测HK2、VDAC1及凋亡相关因子的mRNA和蛋白的表达变化。  结果  HE染色发现随着二乙酰吗啡干预时间的延长,心肌组织表现出不同程度的损伤。与正常组相比,模型组中血清LDH、GOT含量及心肌凋亡率升高,HK2和抗凋亡因子Bcl-2的mRNA和蛋白水平下降,VDAC1和促凋亡因子Bax、Caspase-3的mRNA和蛋白水平升高,Clevead Caspase-3蛋白水平升高;与正常组相比,模型+10 D组中以上指标,差异有统计学意义(P < 0.05)。  结论  二乙酰吗啡可导致心肌细胞凋亡,HK2和VDAC1可能参与了二乙酰吗啡致心肌细胞凋亡的过程。
  • 图  1  各组LDH、GOT表达水平($ \bar x \pm s $,n=6)

    A:大鼠血清中LDH表达;B:大鼠血清中GOT表达。与正常组比较,***P<0.001。

    Figure  1.  LDH and GOT levels in each group($ \bar x \pm s $,n=6)

    图  2  各组大鼠心肌组织形态学比较(×200)

    A:正常组大鼠心肌组织的HE染色;B:模型组大鼠心肌组织的HE染色;C:模型+10 D组大鼠心肌组织的HE染色。

    Figure  2.  Comparison of myocardial tissue morphological changes among different roups of rats(×200)

    图  3  各组大鼠心肌细胞凋亡情况(×200)

    A:正常组TUNEL染色;B:模型组TUNEL染色;C:模型+10 D组TUNEL染色;D:正常组DAPI染色;E:模型组DAPI染色;F:模型+10 D组DAPI染色;G:正常组Merge染色;H:模型组Merge染色;I:模型+10 D组Merge染色;J:各组大鼠心肌细胞凋亡表达情况($ \bar x \pm s $,n=6)。与正常组比较,***P<0.001。

    Figure  3.  Apoptosis of cardiomyocytes in each group of rats (×200)

    图  4  大鼠心肌组织HK2、VDAC1、Bax、Bcl-2、Caspase-3蛋白表达(×200)

    A:正常组HK2表达;B:模型组HK2表达;C:模型+10 D组HK2表达;D:正常组VDAC1表达;E:模型组VDAC1表达;F:模型+10 D组VDAC1表达;G:正常组Bax表达;H:模型组Bax表达;I:模型+10 D组Bax表达;J:正常组Bcl-2表达;K:模型组Bcl-2表达;L:模型+10 D组Bcl-2表达;M:正常组Caspase-3表达;N:模型组Caspase-3表达;O:模型+10 D组Caspase-3表达;P:大鼠心肌组织HK2、VDAC1、Bax、Bcl-2、Caspase-3蛋白AOD表达情况($ \bar x \pm s $,n=6)。与正常组比较,*P<0.05,**P<0.01,***P<0.001。

    Figure  4.  Expression of HK2,VDAC1,Bax,Bcl-2 and Caspase-3 protein in rat myocardial tissue (×200)

    图  5  大鼠心肌组织HK2、VDAC1、Bax、Bcl-2、Caspase-3 mRNA表达($ \bar x \pm s $,n=6)

    Figure  5.  Expression of HK2,VDAC1,Bax,Bcl-2 and Caspase-3 mRNA in rat myocardial tissue($ \bar x \pm s $,n=6)

    图  6  各组心肌组织中HK2、VDAC1、Bax、Bcl-2、Caspase-3和Cleaved Caspase-3蛋白表达变化($\bar x \pm s $,n=6)

    A:各组蛋白印迹图;B:各组蛋白表达情况。

    Figure  6.  Changes in Protein Expression of HK2, VDAC1, Bax, Bcl-2, Caspase-3, and Cleaved Caspase-3 in Myocardial Tissues of Various Groups ($\bar x \pm s $,n=6)

    表  1  二乙酰吗啡对心肌组织中HK2、VDAC1、Bax、Bcl-2、Caspase-3 mRNA表达的影响($ \bar x \pm s $,n=6)

    Table  1.   Effects of diamorphine on the mRNA expression of HK2,VDAC1,Bax,Bcl-2 and Caspase-3 in myocardium($ \bar x \pm s $,n=6)

    基因正常组模型组模型+10 D组FP
    HK2 1.00±0.00 0.57±0.14* 0.24±0.09*** 48.77 0.009#
    VDAC1 1.00±0.00 3.00±0.61** 4.46±0.25*** 32.62 0.027#
    Bax 1.00±0.00 4.88±0.17* 7.64±0.44* 50.32 0.001#
    Bcl-2 1.00±0.00 0.75±0.10* 0.39±0.05*** 34.86 0.020#
    Caspase-3 1.00±0.00 1.91±0.11* 3.78±0.38** 45.67 0.020#
      与正常组比较,*P < 0.05,**P < 0.01,***P < 0.001。组间比较,#P < 0.05。
    下载: 导出CSV
  • [1] Milella M S,D'Ottavio G,De Pirro S,et al. Heroin and its metabolites: relevance to heroin use disorder[J]. Transl Psychiatry,2023,13(1):120. doi: 10.1038/s41398-023-02406-5
    [2] 王珺,李光伟,汪娜,等. Kelch样ECH相关蛋白1/核因子E2相关因子2对2型糖尿病心肌细胞凋亡的影响[J]. 中国临床药理学杂志,2023,39(5):635-638.
    [3] 刘小山,陈玉川,李朝晖,等. 海洛因成瘾大鼠心电图及心肌超微结构改变的研究[J]. 法医学杂志,2004,20(3):129-132,135.
    [4] Ciscato F,Ferrone L,Masgras I,et al. Hexokinase 2 in cancer: A prima donna playing multiple characters[J]. Int J Mol Sci,2021,22(9):4716. doi: 10.3390/ijms22094716
    [5] Bao C,Zhu S,Song K,et al. HK2: A potential regulator of osteoarthritis via glycolytic and non-glycolytic pathways[J]. Cell Commun Signal.,2022,20(1):132. doi: 10.1186/s12964-022-00943-y
    [6] Shoshan-Barmatz V,Maldonado E N,Krelin Y. VDAC1 at the crossroads of cell metabolism,apoptosis and cell stress[J]. Cell Stress,2017,1(1):11-36. doi: 10.15698/cst2017.10.104
    [7] 周晓昕,张玉静,肖芳,等. 六价铬诱导的肝细胞线粒体依赖性凋亡中VDAC1的作用[J]. 生态毒理学报,2017,12(6):91-98.
    [8] Fan K,Fan Z,Cheng H,et al. Hexokinase 2 dimerization and interaction with voltage-dependent anion channel promoted resistance to cell apoptosis induced by gemcitabine in pancreatic cancer[J]. Cancer Med,2019,8(13):5903-5915. doi: 10.1002/cam4.2463
    [9] Ji M,Su L,Liu L,et al. CaMKII regulates the proteins TPM1 and MYOM2 and promotes diacetylmorphine-induced abnormal cardiac rhythms[J]. Sci Rep,2023,13(1):5827. doi: 10.1038/s41598-023-32941-6
    [10] Rosen D,Smith M L,Reynolds C F 3rd. The prevalence of mental and physical health disorders among older methadone patients[J]. Am J Geriatr Psychiatry,2008,16(6):488-497. doi: 10.1097/JGP.0b013e31816ff35a
    [11] 杜磊,夏海发,吴映辉,等. 吗啡对急性心肌缺血大鼠的作用及机制研究[J]. 中国临床药理学杂志,2021,37(18):2451-2455.
    [12] Xi H,Wang S,Wang B,et al. The role of interaction between autophagy and apoptosis in tumorigenesis (Review)[J]. Oncol Rep,2022,48(6):208.
    [13] 苟陶然,李重阳,欧锐,等. 海洛因对小鼠视网膜结构和抗氧化物酶的影响[J]. 解剖学报,2017,48(6):663-668.
    [14] Bernstein H G,Trübner K,Krebs P,et al. Increased densities of nitric oxide synthase expressing neurons in the temporal cortex and the hypothalamic paraventricular nucleus of polytoxicomanic heroin overdose victims: possible implications for heroin neurotoxicity[J]. Acta Histochem,2014,116(1):182-190. doi: 10.1016/j.acthis.2013.07.006
    [15] 刘小山,刘水平,李朝晖,等. 海洛因成瘾大鼠心肌超微结构改变及凋亡检测[J]. 中山大学学报(医学科学版),2005,26(1):61-64,83.
    [16] Roberts D J,Miyamoto S. Hexokinase II integrates energy metabolism and cellular protection: Akting on mitochondria and TORCing to autophagy [published correction appears in cell death differ. 2015 Feb;22(2): 364][J]. Cell Death Differ,2015,22(2):248-257. doi: 10.1038/cdd.2014.173
    [17] Song G,Lu Q,Fan H,et al. Inhibition of hexokinases holds potential as treatment strategy for rheumatoid arthritis[J]. Arthritis Res Ther,2019,21(1):87. doi: 10.1186/s13075-019-1865-3
    [18] Kim K W,Kim S W,Lim S,et al. Neutralization of hexokinase 2-targeting miRNA attenuates the oxidative stress-induced cardiomyocyte apoptosis[J]. Clin Hemorheol Microcirc,2021,78(1):57-68. doi: 10.3233/CH-200924
    [19] Shoshan-Barmatz V,Shteinfer-Kuzmine A,Verma A. VDAC1 at the intersection of cell metabolism,apoptosis,and diseases[J]. Biomolecules,2020,10(11):1485. doi: 10.3390/biom10111485
    [20] Shoshan-Barmatz V,Nahon-Crystal E,Shteinfer-Kuzmine A,Gupta R. VDAC1,mitochondrial dysfunction,and Alzheimer’s disease[J]. Pharmacol Res,2018,131:87-101. doi: 10.1016/j.phrs.2018.03.010
    [21] 宋阿北. VDAC1参与调控BCG感染的巨噬细胞凋亡的机制研究[D]. 银川: 宁夏大学, 2021.
    [22] Li Y,Kang J,Fu J,et al. PGC1α Promotes cisplatin resistance in ovarian cancer by regulating the HSP70/HK2/VDAC1 signaling pathway[J]. Int J Mol Sci,2021,22(5):2537. doi: 10.3390/ijms22052537
    [23] Yuan S,Fu Y,Wang X,et al. Voltage-dependent anion channel 1 is involved in endostatin-induced endothelial cell apoptosis[J]. FASEB J,2008,22(8):2809-2820. doi: 10.1096/fj.08-107417
    [24] Shoshan-Barmatz V,Ben-Hail D,Admoni L,et al. The mitochondrial voltage-dependent anion channel 1 in tumor cells[J]. Biochim Biophys Acta,2015,1848(10 Pt B):2547-2575.
  • [1] 张维华, 秦珊珊, 温思聪, 吴平宇, 宋昭光.  乙酰半胱氨酸雾化吸入配合无创呼吸机NIPSV模式通过调节免疫炎症反应治疗AECOPD合并呼吸衰竭的机制, 昆明医科大学学报. doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20240717
    [2] 游钰云, 洪云飞, 郑霞, 刘菲菲, 尹劲松.  血清同型半胱氨酸与高密度脂蛋白胆固醇比值与早发冠心病的相关性, 昆明医科大学学报.
    [3] 王继, 宾松涛, 谭力.  电子支气管镜下乙酰半胱氨酸对儿童重症肺炎的疗效, 昆明医科大学学报. doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20240615
    [4] 李俊杰, 蒋海燕, 白文娅, 霍思颖, 孙志生, 邵建林.  沉默RND3表达对氧糖缺失/复氧复糖损伤海马神经细胞炎症反应和细胞凋亡的影响, 昆明医科大学学报. doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20211012
    [5] 张海萍, 杨淑娟, 杨丽霞, 阮兆娟, 郭瑞威.  高同型半胱氨酸对急性心肌梗死合并高血压患者行急诊PCI术后6个月心功能及死亡的影响, 昆明医科大学学报. doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20210319
    [6] 李建娇, 代晓明.  组蛋白去乙酰化酶2在人舌鳞状细胞癌中的表达, 昆明医科大学学报.
    [7] 侯云鹤, 张皓鑫, 王依雨, 苏艳梅, 顾丹珊, 林少芳, 杨世昆, 李树德.  人参皂苷Rg1对NAFLD动物模型中同型半胱氨酸的调控机制, 昆明医科大学学报.
    [8] 张梅.  高同型半胱氨酸血症对2型糖尿病患者血糖控制的影响, 昆明医科大学学报.
    [9] 邓永前.  深低温停循环对大鼠海马神经元电压依赖阴离子通道表达的影响, 昆明医科大学学报.
    [10] 沈跃玲.  血浆同型半胱氨酸水平与脑梗死的临床相关性研究, 昆明医科大学学报.
    [11] 黄晓斌.  伽玛刀治疗吗啡依赖猴双侧伏隔核后多巴胺D3受体变化的研究, 昆明医科大学学报.
    [12] 林雁.  内皮素-1与基质金属蛋白酶-2在喉癌中的表达与浸润的相关性研究, 昆明医科大学学报.
    [13] 柴雁菁.  同型半胱氨酸对葡萄糖代谢和骨骼肌p-Akt(Ser-473)的影响, 昆明医科大学学报.
    [14] 凌大庆.  高同型半胱氨酸血症骨骼肌TRB3表达与糖代谢的关系, 昆明医科大学学报.
    [15] 陶红飞.  高血压患者血液同型半胱氨酸值与性别的相关性分析, 昆明医科大学学报.
    [16] 顾玉.  同型半胱氨酸对小鼠骨骼肌组织PDK1的影响, 昆明医科大学学报.
    [17] 丝氨酸蛋白酶抑制剂对新生血管抑制作用的研究进展, 昆明医科大学学报.
    [18] TRB3在同型半胱氨酸抑制内皮细胞增殖中的作用研究, 昆明医科大学学报.
    [19] 黄酮类化合物对抑制重组人蛋白激酶CK2全酶的二维定量构效关系, 昆明医科大学学报.
    [20] 血清同型半胱氨酸与冠脉病变的相关性研究, 昆明医科大学学报.
  • 加载中
图(6) / 表(1)
计量
  • 文章访问数:  762
  • HTML全文浏览量:  465
  • PDF下载量:  15
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2023-11-29
  • 网络出版日期:  2024-02-27
  • 刊出日期:  2024-02-25

目录

    /

    返回文章
    返回