Notch2、Jagged-2在缺氧合并高糖大鼠心肌細胞中的表達研究

伍放　張學民

【摘要】 目的：探討Notch2、Jagged-2在缺氧合并高糖大鼠心肌細胞中的表達。方法：選取H9C2細胞（購自中國科學院上海細胞庫），進行常規細胞傳代培養、凍存，將其隨機均分為H9C2（正常組）、缺氧組、高糖組、缺氧+高糖組。H9C2心肌細胞常規培養，采用實時熒光定量PCR（Real-time PCR）方法檢測大鼠心肌中Notch2和Jagged-2 mRNA的表達水平，采用Western blot方法檢測各組大鼠心肌中Notch2和Jagged-2蛋白的表達水平。結果：缺氧組和高糖組的Notch2、Jagged-2 mRNA和蛋白表達水平均高于H9C2組、缺氧+高糖組，比較差異均有統計學意義（P<0.01）。結論：Notch通路在缺氧和高糖刺激下的H9C2心肌細胞中被激活，而缺氧+高糖同時作用于心肌細胞Notch通路的受體和配體表達明顯降低。

【關鍵詞】 缺氧; 高糖; Notch2; Jagged-2

【Abstract】 Objective：To investigate the expression of Notch2 and Jagged-2 in myocardial cells of rats with hypoxia and hyperglycemia.Method：H9C2 cells（purchased from Shanghai Cell Bank of Chinese Academy of Sciences）were subcultured and frozen.They were randomly divided into H9C2（normal group），hypoxia group，hyperglycemia group，hypoxia+hyperglycemia group.The expression levels of Notch 2 and Jagged-2 in rat myocardium were detected by real-time quantitative polymerase chain reaction（Real-time PCR）and the expression levels of Notch2 and Jagged-2 protein in rat myocardium were detected by Western blot.Result：The levels of Notch2 and Jagged-2 mRNA and proteinin in hypoxia group and hyperglycemia group were higher than those of H9C2 group and hypoxia+hyperglycemia group（P<0.01）.Conclusion：Notch pathway is activated in H9C2 cardiomyocytes stimulated by hypoxia and hyperglycemia，while the expression of receptors and ligands of Notch pathway in cardiomyocytes stimulated by hypoxia and hyperglycemia is significantly decreased.

【Key words】 Hypoxia; Hyperglycemia; Notch2; Jagged-2

First-authors address：Shenyang First Peoples Hospital，Shenyang 110041，China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2019.04.005

心血管疾病是糖尿病主要并發癥之一，其中心肌梗死合并糖尿病發病率高，癥狀重，治療困難、療效差、死亡率高。長期高血糖可導致糖尿病心臟的多種病理變化，包括心肌的病理改變、冠狀動脈粥樣硬化、心臟自主神經病變，因此對心肌梗死合并糖尿病的研究在臨床工作中尤為重要。Notch信號傳導系統在器官和組織的胚胎發育中起著決定性的調節作用，可通過調節細胞增殖、凋亡以及分化過程，在成人生理和病理疾病的發生發展中起到重要作用[1]。目前，研究發現，Notch信號通路參與心肌細胞的發育過程[2-4]。在對小鼠胚胎的發育研究中發現，Notch1在小鼠胚胎發育第11天的心臟中開始表達，表達高峰出現在胚胎第12周;同時Notch2和Notch3的表達趨勢與Notch1相似;而Notch4則是在胚胎發育到第2周時在心臟的表達達到最高峰[5]。Notch信號途徑在心血管系統疾病以及脂肪肝、胰島素抵抗等各代謝疾病的炎癥發展中也起著重要的作用[6]。Notch信號是調節血管生成的重要因素，促進Notch信號（Dll4）的表達，可以促進血管的生成以及心肌的修復[7]。研究表明，Notch信號通路對于血管的形態學發生很重要，包括動脈、靜脈的內皮細胞的分化、變異和修復[8]。另外，在心肌肥厚和心力衰竭模型中特異性敲除心臟Notch1可使心肌肥厚和纖維化加重，心臟功能受損[9]。Notch信號傳導系統也可通過促進cyclin D1的表達使未分化成熟的心肌細胞重新進入細胞周期，促進心肌細胞存活、Notch信號傳導系統還能夠促進骨髓間充質干細胞在心肌梗死部位嵌入，進而促進心臟修復[10]。陳希瑤等[11]研究發現，Notch信號途徑對缺氧/復氧乳鼠心肌細胞具有保護作用。另外有研究發現在小鼠心肌梗死模型中，Notch信號通路通過激活PI3K/Akt信號通路，參與受損后心肌保護和心肌再生過程[12]，并且改善心臟功能、抑制心肌纖維化，同時對促進血管生成也具有重要作用[13]。在體外培養的血管平滑肌細胞中，Notch1的表達與細胞增殖和凋亡密切相關，損傷模型下，細胞增殖降低、凋亡增多，過表達Notch則能促進細胞增殖及抑制細胞凋亡[14-15]。在離體的心肌細胞實驗中，檢測Notch信號傳導系統受體（Notch2）和配體（Jagged-2）在缺氧和高糖環境下的表達情況，從而為臨床心肌梗死合并糖尿病患者找到新的治療靶點提供實驗理論依據。現報道如下。