HIF-1α通过激活Notch通路缓解活性氧诱导的心肌细胞凋亡

摘要/Abstract

摘要：

目的探讨缺氧诱导因子-1α（hypoxia inducible factor-1α， HIF-1α）在心肌细胞氧化损伤中的作用及其机制。方法应用过氧化氢（H₂O₂）构建体外心肌细胞氧化损伤模型，采用实时荧光定量聚合酶链反应（qRT-PCR）检测HIF-1α及通路相关基因如Notch胞内结构域（notch intracellular domain， NICD）、Hes-1的表达；分别采用细胞计数试剂盒-8（CCK-8）和流式细胞术检测细胞活力和细胞凋亡；采用蛋白印迹法测定蛋白水平。结果在经H₂O₂处理的人AC16心肌细胞中，HIF-1α表达上调；过氧化氢处理可抑制细胞活力并促进细胞凋亡；敲除HIF-1α抑制了Notch信号通路中关键成分的表达，加重了H₂O₂诱导的心肌细胞凋亡。结论HIF-1α可通过激活Notch通路减轻活性氧诱导的心肌细胞凋亡。

关键词:缺氧诱导因子-1α,缺血再灌注损伤,活性氧,Notch信号通路,凋亡

Abstract:

ObjectiveTo investigate the role and mechanism of HIF-1α in cardiac myocyte oxidative injury.MethodsThe classic oxidative injury model of cardiomyocytes with H₂O₂was established. The expression of HIF-1α and pathway-related genes were tested by quantitative real-time polymerase chain reaction. Cell viability and apoptosis were detected by cell counting kit-8 and flow cytometry analysis respectively. The protein levels were estimated by western blot.ResultsHIF-1α was expressed at a high level in human AC16 cardiomyocytes treated with hydrogen peroxide or hypoxia/reoxygenation. Knock down of HIF-1α restrained the Notch signaling pathway and aggravated H₂O₂-induced cardiomyocyte apoptosis.ConclusionHIF-1α protects cardiomyocytes from reactive oxygen species-induced apoptosis by regulating the Notch pathway.

Key words:hypoxia-inducible factor 1α,ischemia-reperfusion injury,reactive oxygen species,Notch pathway,apoptosis

冯桂菊, 张红, 王守燕, 郭依, 沈鑫, 钟霞. HIF-1α通过激活Notch通路缓解活性氧诱导的心肌细胞凋亡[J]. betway必威登陆网址（betway.com ）学报, 2023, 44(4): 273-277.

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图/表9

分组	细胞活力值
对照组	1
过氧化氢处理组
50 µmol/L	0.68 ± 0.15
100 µmol/L	0.65 ± 0.14
200 µmol/L	0.56 ± 0.15 ^a
400 µmol/L	0.51 ± 0.14 ^b
F	6.409
P	0.008

分组	细胞活力值
对照组	1
过氧化氢处理组
50 µmol/L	0.68 ± 0.15
100 µmol/L	0.65 ± 0.14
200 µmol/L	0.56 ± 0.15 ^a
400 µmol/L	0.51 ± 0.14 ^b
F	6.409
P	0.008

分组	HIF-1α mRNA的表达量
对照组	1.01 ± 0.14
过氧化氢处理组
6 h	2.04 ± 0.20
12 h	3.39 ± 0.45 ^a
24 h	4.16 ± 0.81 ^a
F	25.600
P	＜ 0.001

分组	HIF-1α mRNA的表达量
对照组	1.01 ± 0.14
过氧化氢处理组
6 h	2.04 ± 0.20
12 h	3.39 ± 0.45 ^a
24 h	4.16 ± 0.81 ^a
F	25.600
P	＜ 0.001

分组	细胞活力值
空白对照组	1.15 ± 0.14
H₂O₂刺激组	0.66 ± 0.05^a
H₂O₂刺激+空白转染组	0.60 ± 0.11^a
si-HIF-1α转染组	0.29 ± 0.03^b
F	44.230
P	＜ 0.001

分组	细胞活力值
空白对照组	1.15 ± 0.14
H₂O₂刺激组	0.66 ± 0.05^a
H₂O₂刺激+空白转染组	0.60 ± 0.11^a
si-HIF-1α转染组	0.29 ± 0.03^b
F	44.230
P	＜ 0.001

分组	Bcl-2	Bax
空白对照组	1.07 ± 0.08	0.30 ± 0.04
H₂O₂刺激组	0.70 ± 0.03^a	0.59 ± 0.06^a
H₂O₂刺激+空白转染组	0.89 ± 0.23^a	0.42 ± 0.12
si-HIF-1α转染组	0.51 ± 0.11^b	1.12 ± 0.15^c
F	9.471	37.82
P	0.005	< 0.001

分组	Bcl-2	Bax
空白对照组	1.07 ± 0.08	0.30 ± 0.04
H₂O₂刺激组	0.70 ± 0.03^a	0.59 ± 0.06^a
H₂O₂刺激+空白转染组	0.89 ± 0.23^a	0.42 ± 0.12
si-HIF-1α转染组	0.51 ± 0.11^b	1.12 ± 0.15^c
F	9.471	37.82
P	0.005	< 0.001

分组	凋亡率/%
空白对照组	6.13 ± 0.12
H₂O₂刺激组	13.10 ± 0.40^a
H₂O₂刺激+空白转染组	13.80 ± 0.44^a
si-HIF-1α转染组	27.77 ± 5.19^b
F	36.161
P	0.001

分组	凋亡率/%
空白对照组	6.13 ± 0.12
H₂O₂刺激组	13.10 ± 0.40^a
H₂O₂刺激+空白转染组	13.80 ± 0.44^a
si-HIF-1α转染组	27.77 ± 5.19^b
F	36.161
P	0.001

分组	Hes1	NICD
空白对照组	0.24 ± 0.05	0.46 ± 0.07
H₂O₂刺激组	0.63 ± 0.08^a	0.64 ± 0.04^a
H₂O₂刺激+空白转染组	0.63 ± 0.10^a	0.71 ± 0.07^a
si-HIF-1α转染组	0.31 ± 0.10^b	0.40 ± 0.07^c
F	16.881	15.542
P	< 0.001	0.001

分组	Hes1	NICD
空白对照组	0.24 ± 0.05	0.46 ± 0.07
H₂O₂刺激组	0.63 ± 0.08^a	0.64 ± 0.04^a
H₂O₂刺激+空白转染组	0.63 ± 0.10^a	0.71 ± 0.07^a
si-HIF-1α转染组	0.31 ± 0.10^b	0.40 ± 0.07^c
F	16.881	15.542
P	< 0.001	0.001

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