乙醛脫氫酶2(ALDH2)對慢性腎臟疾病引起的心功能不全的影響及機(jī)制探索.pdf

1、心血管疾病(cardiovascular disease，CVD)是目前全球公認(rèn)的威脅人類健康最主要的疾病，并且因其持續(xù)上升的發(fā)病率和死亡率，已經(jīng)成為困擾人們健康亟待解決的問題[1]。尤其對于慢性腎臟疾病(chronic kidney disease，CKD)患者，CVD已經(jīng)成為其最重要的并發(fā)癥和首位致死原因[2]。
　　由CKD繼發(fā)的心血管并發(fā)癥是心腎綜合癥(cardiorenal syndrome，CRS)的一種，即Ⅳ型CRS

2、—慢性腎心綜合癥[3]。臨床定義為CKD患者因長期腎功能減退，進(jìn)而引起左室肥厚、心律失常等病理改變，并最終導(dǎo)致患者心力衰竭死亡[4，5]。其中左室肥厚是CKD患者最顯著、最常見的心肌病理學(xué)改變，而心力衰竭則成為患者終末期最主要的死亡原因。傳統(tǒng)研究認(rèn)為貧血、炎癥、高血壓、血脂異常及容量負(fù)荷增加是引起CKD患者心功能減退的重要誘因[2，6]，但近期越來越多的研究更關(guān)注CKD患者特殊的內(nèi)環(huán)境改變，其中氧化應(yīng)激更是成為導(dǎo)致CVD發(fā)生發(fā)展的重要原

3、因[7]。
　　乙醛脫氫酶2(aldehyde dehydrogenase2，ALDH2)是位于線粒體內(nèi)參與乙醇代謝的重要酶類，也是參與線粒體內(nèi)氧化代謝的重要分子[8]。ALDH2作為重要的內(nèi)源性心肌保護(hù)因子，不僅可以代謝乙醇，更可通過降解4-羥基壬烯醛(4-hydroxy-2-nonenal，4-HNE)及丙二醛(malondialdehyde，MDA)等毒性醛類物質(zhì)發(fā)揮其抗氧化應(yīng)激作用[9，10]。此外，ALDH2還可通過調(diào)控

4、ASK-1、Akt等酶的磷酸化積極參與在酒精性心肌肥厚及壓力負(fù)荷引起的早期代償性心肌肥厚過程中。因此我們設(shè)想:CKD患者因持續(xù)高氧化應(yīng)激狀態(tài)引起CVD，那么ALDH2作為細(xì)胞內(nèi)拮抗氧化應(yīng)激的重要酶類是否參與其中？若有其具體機(jī)制如何？
　　為探討我們的假設(shè)，我們分別對野生型小鼠(wild-type，WT)及ALDH2敲除(ALDH2 gene knockout，ALDH2-/-)小鼠行5/6腎切除模擬慢性慢性腎臟疾病，12周后行心臟

5、超聲檢查觀察心功能差異（第一部分）;并通過病理學(xué)染色及Western blot等技術(shù)進(jìn)一步從分子水平探究其具體機(jī)制（第二部分）。
　　第一部分:乙醛脫氫酶2對慢性腎臟疾病引起的心功能不全的影響
　　目的:探究ALDH2缺失對慢性腎臟疾病引起的心功能不全的影響。
　　方法:分別對WT小鼠及ALDH2-/-小鼠行5/6腎切除手術(shù)(5/6NX)模擬慢性腎臟疾病(n=12)，并分別設(shè)立假手術(shù)組(SHAM)作為對照(n=8)。術(shù)

6、后12周行小動物心臟超聲系統(tǒng)檢測小鼠心功能及心臟結(jié)構(gòu)，腎臟蘇木精。伊紅(hematoxylinand esosin，HE)染色及天狼猩紅染色檢測腎臟結(jié)構(gòu)改變，心臟HE染色及天狼猩紅染色檢測心臟橫截面積和心肌膠原含量。
　　結(jié)果:與野生型小鼠對照組(WT+SHAM)相比，野生型小鼠5/6NX術(shù)后(WT+CKD)12周左室收縮期末內(nèi)徑(left ventricular end-systolic diameter，LVEDD)、左室舒張

7、期末內(nèi)徑(left ventricular end-diastolic diameter，LVESD)顯著降低(P＜0.05)，左室舒張末期左室前壁厚度(left ventricular diastolic anteriorwall，LVAW，d)及心重體重比(heart weight/body weight，HW/BW)等明顯增加(P＜0.05)。與WT+CKD組相比，ALDH2敲除小鼠手術(shù)(ALDH2-/-+CKD)組心臟左室射血分

8、數(shù)(LVEF)及左室內(nèi)經(jīng)縮短率(LVFS)顯著降低(P＜0.05)，且伴隨肺濕重體重比值顯著升高(P＜0.05)。腎臟HE染色及天狼猩紅染色提示腎臟結(jié)構(gòu)損傷明顯。心肌HE染色結(jié)果顯示W(wǎng)T+CKD組心肌細(xì)胞橫截面積明顯高于其他三組(P＜0.05)。天狼猩紅染色結(jié)果顯示，心肌膠原含量在WT+CKD組及ALDH2-/-+CKD組均明顯增加。
　　結(jié)論:ALDH2是參與慢性腎臟疾病早期的代償性左室肥厚過程的關(guān)鍵分子，其缺失可加劇慢性腎臟疾

9、病引起的心功能不全。
　　第二部分:乙醛脫氫酶2通過下調(diào)UCP2及Nrf2/ARE引起ROS介導(dǎo)的心肌細(xì)胞凋亡影響慢性腎臟疾病引起的心功能不全
　　目的:探究ALDH2缺失在加劇慢性腎臟疾病引起的心功能不全過程中的具體機(jī)制。
　　方法:通過DHE染色分析四組小鼠心肌氧化應(yīng)激ROS生成情況，通過TUNEL染色分析四組小鼠心肌凋亡情況。利用RIPA裂解心肌組織提取小鼠心肌總蛋白，采用Western Blotting免疫印跡

10、檢測心肌組織中解偶聯(lián)蛋白2(uncoupling protein2，UCP2)、核因子相關(guān)因子2(nuclear factor erythroid2-related factor2，Nrf2)、超氧化物歧化酶2(superoxide dismutase2，SOD2)及血紅素氧合酶1(hemeoxygenase1，HO-1)等相關(guān)蛋白的表達(dá)差異。
　　結(jié)果:ALDH2-/-小鼠術(shù)后ROS產(chǎn)生及心肌細(xì)胞凋亡明顯高于WT型小鼠手術(shù)組(P