8周有氧运动对Nrf2敲除鼠心肌纤维化的作用及机制
2021-09-08刘雨佳白鹏云
刘雨佳,白鹏云,张 磊,印 文
心肌纤维化可引起心肌僵硬、顺应性降低、收缩功能降低,从而降低了心脏功能。心肌的纤维化是引发心律失常的重要诱因,同时也是多种心血管疾病的共同病理过程。心肌纤维化主要表现为心肌组织中成纤维细胞的过度增殖和细胞外基质(extracellular matrix,ECM)中的胶原蛋白(Collagen)沉积过度[1]。心肌胶原蛋白以Ⅰ型和Ⅲ型为主。Ⅰ型胶原蛋白(Colla‐genⅠ)较粗,抗牵拉能力强,保持室壁的强度,约占心肌胶原总数的85%;Ⅲ型胶原蛋白(CollagenⅢ)较细,由于其较强的弹性和伸展性,在维持室壁的弹性方面起重要作用,在总胶原比例中约11%。心肌纤维化发生的分子基础主要体现在两个方面,一方面是胶原蛋白排列紊乱以及各型胶原蛋白比例失衡,另一方面是胶原蛋白表达水平异常增高[2]。研究证实,合成基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases,MMPs)是降解ECM的关键酶,基质金属蛋白酶组织抑制剂(tissue inhibitor of metalloproteinases,TⅠMPs)通过抑制MMP活性来调节其功能。在正常心肌组织中,MMPs和TⅠMPs维持着动态平衡,一旦MMPs和TⅠMPs比例失调,将会引起心肌纤维化的发生[3]。
研究[4]发现,氧化应激是诱发心肌纤维化的重要机制。体内活性氧(ROS)和抗氧化系统比例失衡引起氧化应激,ROS可以激活MMP,进而增加胶原纤维的生成和沉积,从而促进心肌纤维化的发展[5‐6]。核因子E2相关因子2(nuclear factor‐erythroid 2p45‐related factor 2,Nrf2)是细胞内的关键核转录因子,在调控细胞氧化还原状态中承担中枢调节作用,在多种疾病过程中起保护作用。在细胞受到氧化应激刺激时,Nrf2与胞浆蛋白伴侣分子Keap1(Keleh‐like ECH‐associat‐ed protein l)解离,从而被活化,转位进入细胞核,通过与抗氧化反应元件(antioxidant response element,ARE)相结合,启动多种抗氧化酶基因转录,促进醌氧化还原酶(NQO1)、血红素加氧酶1(HO‐1)等酶的生成。……
