心肌细胞凋亡是心肌肥大向心力衰竭转化的重要机制,因此,抑制肥大心肌细胞凋亡可能是防治心力衰竭的有效药物靶点之一.本研究以0.1 μmol/L血管紧张素Ⅱ和1 μmol/L去甲肾上腺素刺激培养心肌细胞,复制心肌细胞肥大模型,用三气孵箱培养.缺氧条件是95%N2和5%CO2,控制氧分压低于5 mmHg以下,8 h后常氧培养,液闪计数法测定丙酮酸脱氢酶(pyruvate dehydrogenase,PDH)和肉碱脂酰转移酶-1(carnitine palmitoyltransferase 1,CPT-1)活性,糖氧化、糖酵解、脂肪酸氧化率,以及细胞凋亡百分率,分析肥大心肌细胞能量代谢变化与细胞凋亡间的关系.结果如下:(1)与常氧培养比较,缺氧8 h后,活化型丙酮酸脱氢酶(PDHa)和CPT-1活性均有显著下降,但复氧早期肥大心肌细胞PDHa活性有轻度进一步降低(P＞0.05),而CPT-1活性却较快恢复.(2)缺氧时,正常和肥大心肌细胞葡萄糖氧化代谢率均有降低[分别下降(16±0.9)%、(48±1.1)%];复氧时,正常心肌细胞糖氧化代谢较快恢复,而肥大心肌细胞在复氧早期,糖氧化率进一步降低,此后才逐渐恢复.(3)在缺氧时,肥大心肌细胞糖酵解率仅轻度下降,但在复氧后糖酵解率迅速升高,呈爆发样达峰值后又逐渐恢复到缺氧前水平.(4)肥大心肌细胞在缺氧后脂肪酸代谢明显降低,但复氧后脂肪酸代谢呈爆发式上升,并大大高于缺血前的代谢水平.(5)缺氧时肥大心肌细胞凋亡率即显著增加,在复氧早期细胞凋亡率继续大幅度上升,此后逐渐减少.(6)预先用二氯乙酸处理肥大心肌细胞,可显著逆转缺氧复氧导致的细胞糖氧化受抑、糖酵解和脂肪酸代谢活化,同时,抑制细胞凋亡的发生.上述结果提示,缺氧复氧后的肥大心肌细胞能量代谢途径转换是导致细胞凋亡的重要原因.
心肌肥大 细胞凋亡 缺氧复氧 能量代谢