缺氧诱导因子α亚型基因在争性心肌梗死大鼠缺血心肌的表达变化

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1、缺氧诱导因子α亚型基因在争性心肌梗死大鼠缺血心肌的表达变化作者：张萍赵晓云邢邯英李小慧王红艳【摘要】目的通过观察急性心肌梗死(AMI)大鼠心肌缺氧诱导因子(hypoiainduciblefactor，HIF)3个α亚型mRNA表达的动态变化，探讨其在早期缺血心肌中的作用。方法将大鼠随机分为对照组和AMI组。用HE染色观察心肌形态学变化，RTPCR检测术后1、2、4、6、12h缺血心肌HIF3个α亚型mRNA表达情况。结果HIF1α、2α、3αmRNA在正常心肌中均有表达。术后1h，缺血心肌HIF1αmRNA表达明显上调（P&l

2、t;0.05)，2h达高峰（P<0.01)，4h开始下降（P＜0.05)，6h降至正常水平，12h维持在正常水平；HIF2α、3αmRNA在急性缺血心肌表达无明显变化。结论早期急性心肌缺血可诱导HIF1α基因表达改变，与HIF2α、3α基因表达无关。【关键词】心肌梗死；缺氧诱导因子α；缺血心肌　　缺氧诱导因子1(HIF1)由α和β亚基以异源二聚体形式组成，参与对低氧反应信号的转导过程,其中HIFα(HIF1α，2α和3α)是HIF的功能亚基，具有生物活性，是唯一可接受氧浓度变化调控的亚单位，决定着HIF的活性

3、。近年研究认为HIF1α是缺血性心脏病发病过程中的关键性调控因子,在低氧应答反应中起关键作用。本研究拟通过观察HIF1α、HIF2α和HIF3αmRNA在缺血心肌表达的动态变化，探讨其在早期缺血心肌中的作用。　　1材料与方法　　1.1材料　　选择清洁级雄性成年SD大鼠36只，体重250～300g，由河北医科大学动物实验中心提供，动物合格证号：SCXK(冀)20031003。逆转录酶（AMVRT)和TaqDNA聚合酶购自美国Promega公司；HIFα及βactin引物由上海生物工程技术服务有限公司合成。　　1.2分组

4、　　将大鼠随机分为对照组：未作任何处理和急性心肌梗死（AMI)组。大鼠称重后用3%戊巴比妥钠（35mg/kg)腹腔注射，麻醉后仰位固定，记录标准6导联心电图。气管插管，接小动物呼吸机。沿大鼠左侧第三、四肋间作一纵切口约1cm，逐层打开胸壁至胸腔内，小心撕开心包，将心脏轻轻挤出后，在左心耳与肺动脉圆锥之间平左心耳下缘约3cm处结扎冠状动脉左前降支，术毕逐层关胸。大鼠有自主呼吸后拔除气管内插管。以结扎线以下心肌颜色变暗及结扎冠脉20min内心电图ST段、T波进行性抬高为成功结扎的指标。对照组大鼠于麻醉后处死；AMI组于术后1、2、4、6、

5、12h麻醉处死。　　1.3检测指标　　1.3.1心肌组织形态学观察　　将大鼠新鲜心肌组织按石蜡切片制作、切片脱蜡至水，行HE染色。　　1.3.2HIFα基因表达　　取大鼠左心室心肌组织，Trizol一步法提取总RNA，反转录后行HIF1α、HIF2α、HIF3α和内参照βactin基因的PCR扩增。参照Genbank资料及　　2结果　　2.1HE染色结果　　对照组大鼠心肌细胞呈短柱状，排列整齐、紧密，细胞核致密清晰可见，呈蓝色，组织间无水肿，无或仅有少量中性粒细胞渗出；AMI组术后1h心肌细胞肿胀变性，缺血区心肌中少量中性粒

6、细胞浸润，未见明显坏死灶；6h心肌细胞出现变性，胞浆疏松透明，部分细胞坏死，核消失，细胞界限不清，心肌纤维成波浪状改变，有较多中性粒细胞和红细胞浸润。见图1。　　2.2HIFαmRNA表达　　如图2、表2所示，HIF1α、2α、3αmRNA在正常心肌中均有表达；缺血心肌中HIF1αmRNA于术后1h开始表达明显上调（P<0.05)，2h达高峰（P<0.01)，4h后开始下降（P<0.05)，6h回落至正常水平，12h维持在正常水平；而缺血心肌中HIF2α、3αmRNA在术后无明显变化（P＞0.05)。表2HI

7、FαmRNA在各组心肌中的表达(略)　　3讨论　　HIFs是碱性螺旋环螺旋(bHLH)过碘酸希夫(PAS)超家族成员，由α亚基(HIF1α、HIF2α和HIF3α)和共同的β亚基(HIF1β)组成的异二聚体〔3〕，HIFα是功能性亚基，为氧调节性蛋白；HIF1β为结构性表达蛋白，不随氧分压的变化而变化。HIF1α、HIF2α和HIF3α在bHLH和PAS区保持高度一致，但HIF1α和2α含N端激活区(NAD)和C端激活区(CAD)两个转录激活区，HIF3α在C羧基端缺乏CAD〔4，5〕。HIF1α通

8、过与表达调控区含有其结合序列的一系列基因作用而调节细胞的低氧反应性〔6〕。虽然HIF1和HIF2结合的DNA序列相似，但各自有不同的靶基因，在不同的组织表达不同，功能不重叠。　　本研究发现HIF1α、2α、3αmR