p22-phox在P19細胞向心肌細胞分化前后的變化

吳繼軍，韓衛星，劉 超，陳曉蓉，王 成，盧挪挪

p22-phox在P19細胞向心肌細胞分化前后的變化

吳繼軍1，韓衛星1，劉 超2，陳曉蓉2，王 成3，盧挪挪

目的探討P19細胞向心肌細胞分化前后p22-phox水平的變化。方法貼壁培養P19細胞，取合適細胞株，應用0.9%二甲基亞砜（DMSO）誘導培養，收集誘導不同時間的細胞，通過Western blot檢測其肌鈣蛋白I（cTnI）水平，以確定分化，并行Western blot檢測P19細胞向心肌細胞分化前后細胞中p22-phox蛋白水平。結果①P19細胞經0.9%DMSO誘導分化后，于第8天開始檢測到cTnI表達陽性，后cTnI表達增加，差異有統計學意義（P＜0.05）。②P19細胞向心肌細胞分化后細胞內p22-phox水平較分化前高，差異有統計學意義（P＜0.05）。結論 p22-phox在P19細胞向心肌細胞分化后表達增加，氧化應激水平增高。

P19細胞；心肌細胞；細胞分化；氧化應激；p22-phox

氧化應激是指體內生成的活性氧自由基（reactive oxygen species，ROS）水平和抗氧化系統水平失衡，ROS生產過多或（和）機體抗氧化能力減低，致使ROS清除不足，在體內聚積，導致組織器官的氧化性損傷［1－3］。它是導致心血管疾病常見的一個中間者，然而其引起心血管危險的發生又不同于其他常見的危險因素，成為眾多危險因素引起心血管疾病的一個共同途徑，對于氧化應激標志物的研究已成為目前研究的焦點［4］。尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（nicotinamide adenine dinucleotide phosphate，NADPH）氧化酶是由1個三磷酸鳥苷（guanosine triphosphate，GTP）酶結合蛋白Rac、2個膜亞基p22-phox、gp91-phox以及3個胞質亞基p40-phox、p47-phox、p67-phox組成的復合體，是機體內生成ROS的主要酶之一［5－6］。因此，細胞內p22-phox的水平在一定程度上反映細胞內氧化應激水平。該研究通過檢測p22-phox水平來反映P19細胞向心肌樣細胞分化前后氧化應激水平的變化。

1 材料與方法

1.1 材料 P19細胞株由安徽醫科大學組胚學教研室組織工程干細胞研究所提供，胎牛血清（fetal bovine serum，FBS）、α-MEM培養基購自美國Hy-Clone公司，二甲基亞砜（dimethyl sulfoxide，DMSO）、胰蛋白酶購自美國Sigma公司，BCA蛋白濃度測定試劑盒購自美國Thermo Scientific公司，蛋白提取試劑盒購自凱基公司，肌鈣蛋白I（cardiac troponin I，cTnI）單克隆抗體購自美國Chemicon公司，p22-phox單克隆抗體購自美國Santa Cruz公司。

1.2 方法

1.2.1 P19細胞復蘇、培養和傳代 將水浴箱預熱至約37℃，從液氮中取出凍存的P19細胞，快速放入水浴箱中，不停搖晃，使其迅速融化。待凍存管內冰晶完全融解后立即轉入5 ml離心管，加α-MEM完全培養液3 ml（含90%α-MEM、10%FBS、青霉素100 U／ml、鏈霉素100 U／ml），1 000 r／min離心5 min，吸去上清液，再次加入完全培養液2 ml，輕輕吹打、重懸細胞，待細胞懸液分布均勻后取適當細胞懸液轉入組織培養皿，于37℃、5%CO2培養箱中培養。待細胞長滿培養皿底面約75%，棄去上清液，以無菌PBS洗2次，加胰酶1 ml，放入培養箱消化約5 min后取出，加入等量完全培養液吹勻，以一定密度傳代。

1.2.2 P19細胞向心肌細胞誘導 將胰酶消化后的P19細胞以1×106個／ml的密度接種到10 cm細菌培養皿，加入誘導培養液10 ml（含0.9%DMSO的完全培養液），懸浮培養。第3天用7 ml誘導培養液不完全換液。待第4天形成大量細胞聚集體，吸取適量該細胞聚集體轉入6 cm組織培養皿進行貼壁培養，后每2 d以完全培養液換液1次。

1.2.3 Western blot測定細胞中p22-phox及cTnI水平 蛋白提取試劑盒提取蛋白后以BCA法測定蛋白濃度，加入上樣緩沖液，100℃水浴5 min，置于冰上代用。SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳分離蛋白質，12%濃縮膠以120 V電壓電泳，5%分離膠以150 V電壓電泳。后取出凝膠，以40 mA恒流低溫轉膜過

夜。取出PVDF膜，TBST洗膜3次，每次10 min，1%脫脂奶粉溶液封閉1 h，后分別加以p22-phox及cTnI一抗于4℃孵育過夜，TBST洗膜3次，每次10 min，二抗孵育2 h，再以TBST洗膜3次，每次10 min，壓片曝光。

1.3 統計學處理應用SPSS 11.0統計軟件進行分析，cTnI蛋白水平及分化前后細胞內p22-phox蛋白水平的比較采用配對設計定量資料的t檢驗，Western blot結果目的條帶應用軟件Image J進行灰度值計算，檢驗水準取P＝0.05。

2 結果

2.1 細胞形態觀察胰酶消化完接種好的未誘導分化的P19細胞大略呈圓形，胞體較小，分散均勻，約2 h可見細胞開始貼壁，呈扁平的不規則多邊形；第4天可見有大量胚胎樣小體形成，懸浮生長，形態各異，大小不一，多數呈圓形，小體表面有囊狀突起；第8天可見細胞貼壁生長，分布密集，多數呈梭狀。見圖1。

2.2 P19細胞向心肌細胞誘導分化過程中cTnI檢測P19細胞經過含0.9%DMSO的培養液誘導，cTnI于第8天呈現陽性，第10天水平高于第8天，差異有統計學意義（t＝31.758，P＝0.000）；第12天水平高于第10天，差異有統計學意義（t＝12.394，P＝0.000）。見圖2。

2.3 P19細胞分化前后p22-phox水平的變化誘導分化第10天細胞內的p22-phox水平明顯高于正常未分化的P19細胞，差異有統計學意義（t＝3.261，P＝0.017）。見圖3。

3 討論

氧化反應調節著正常機體內的多種生理反應，對于機體的平衡起著重要作用，調節的失衡可導致一系列不良影響。隨著機體各組織器官的發育、衰老，其氧化應激水平也在不斷變化。氧化應激損傷的嚴重性主要取決于分子靶標、氧化應激水平的高低以及氧化應激的具體產生機制，其與心血管疾病、神經退行性疾病以及癌癥等諸多疾病的發生有著密切聯系［7］。心血管各種疾病與氧化應激水平的關系尤為密切，如高血壓病、動脈粥樣硬化等心血管常見病［8－9］。氧化應激的作用表現主要在于影響細胞的生長、增殖、遷移以及激活等方面，在機體某些病理條件下，ROS與組織炎癥、細胞增殖激活障礙和內皮功能紊亂等方面有著密切聯系。

P19細胞是目前試驗中用來研究干細胞向心肌細胞分化較為常用的細胞之一，本研究表明其向心肌細胞分化后p22-phox蛋白表達增加，表明心肌細胞在其分化過程中氧化應激水平升高。氧化應激在干細胞生長分化的過程中發揮著重要作用，細胞內的低水平ROS對于保持其未分化狀態以及維持自我更新極為重要，而高水平ROS的生成將會導致干細胞的分化、衰老乃至凋亡［10］。本研究結果也證實了細胞內氧化應激水平的增高是P19細胞產生分化的一個重要因素。氧化應激水平升高使干細胞產生分化，但同時高水平氧化應激也導致其分化后降低或喪失了自我更新修復能力，引起細胞、組織的衰老和凋亡。心肌細胞內高水平的氧化應激與心肌組織的多種疾病如心衰、心肌梗死等有著重要聯系［11－12］。在心肌疾病治療的一些傳統藥物中，如β受體阻滯劑、AT1受體拮抗藥以及血管緊張素轉換酶抑制劑等都對NADPH氧化酶的活性有著一定的抑制作用。因此，抗氧化劑的研究和使用在心血管疾病的治療方面顯得很重要，然而抗氧化藥物的使用仍然停留在傳統治療藥物中。雖然目前對于抗氧化劑在心血管疾病的應用有一定報道，但抗氧化劑尚未在臨床中作為心血管疾病的常規用藥，其臨床療效也有待評價。

本研究局限于基礎研究，缺少動物實驗乃至進一步臨床研究，未能進一步研究心肌細胞內高水平氧化應激狀態對心肌組織乃至整個心臟的具體影響。

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The changes of the expression of p22-phox before and after P19 cells differentiating into cardiac myocytes

Wu Jijun1，Han Weixing1，Liu Chao2，et al
（1Dept of Cardiovascular Medicine，The First Affiliated Hospital of Anhui Medical University，Hefei 230022；2Dept of Tissue Engineering Stem Cell Institute of Histology and Embryology，Anhui Medical University，Hefei 230032）

ObjectiveTo investigate the change of the expression of p22-phox before and after P19 cells differenti-ating to cardiac myocytes.MethodsAppropriate P19 cells were chosen which were cultured in vitro with 0.9% dimethyl sulfoxide（DMSO），then the induced cells were collected at different times.Western blot of cardiac troponin I（cTnI）was used to identify cell differentiation，and detect the level of p22-phox before and after the differentiation.Results①On the 8th day cTnI was detected positive in P19 cells which were cultured with 0.9%DMSO，then the expression of cTnI was increased，with statistical significance（P＜0.05）.②The expression of p22-phox in differentiated P19 cells was higher than that in undifferentiated P19 cells，with statistical significance（P＜0.05）.ConclusionThe expression of p22-phox increases during the differentiation of P19 cells to cardiac myocytes，and the level of oxidative stress increases.

P19 cells；cardiac myocytes；cell differentiation；oxidative stress；p22-phox

R 331

1000－1492（2015）01－0009－04

2014－09－21接收

國家自然科學基金（編號：81070210）

1安徽醫科大學第一附屬醫院心血管內科，合肥 230022

安徽醫科大學2組胚學教研室組織工程干細胞研究所、3診斷學教研室，合肥 230032

吳繼軍，男，碩士研究生；

韓衛星，女，教授，主任醫師，博士生導師，責任作者，E-mail：hwx5712＠aliyun.com