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制探索.pdf

1、心血管疾病(cardiovascular disease，CVD)是目前全球公認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，進而引起左室肥厚、心律失常等病理改變，并最終導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)研究認為貧血、炎癥、高血壓、血脂異常及容量負荷增加是引起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，其中氧化應激更是成為導致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荷引起的早期代償性心肌肥厚過程中。因此我們設想:CKD患者因持續(xù)高氧化應激狀態(tài)引起CVD，那么ALDH2作為細胞內(nèi)拮抗氧化應激的重要酶類是否參與其中？若有其具體機制如何？
　　為探討我們的假設，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）;并通過病理學染色及Western blot等技術(shù)進一步從分子水平探究其具體機制（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介導的心肌細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制。
　　方法:通過DHE染色分析四組小鼠心肌氧化應激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)蛋白的表達差異。
　　結(jié)果:ALDH2-/-小鼠術(shù)后ROS產(chǎn)生及心肌細胞凋亡明顯高于WT型小鼠手術(shù)組(P