Notch2、Jagged-2在缺氧合并高糖大鼠心肌细胞中的表达研究

伍放　张学民

【摘要】 目的：探讨Notch2、Jagged-2在缺氧合并高糖大鼠心肌细胞中的表达。方法：选取H9C2细胞（购自中国科学院上海细胞库），进行常规细胞传代培养、冻存，将其随机均分为H9C2（正常组）、缺氧组、高糖组、缺氧+高糖组。H9C2心肌细胞常规培养，采用实时荧光定量PCR（Real-time PCR）方法检测大鼠心肌中Notch2和Jagged-2 mRNA的表达水平，采用Western blot方法检测各组大鼠心肌中Notch2和Jagged-2蛋白的表达水平。结果：缺氧组和高糖组的Notch2、Jagged-2 mRNA和蛋白表达水平均高于H9C2组、缺氧+高糖组，比较差异均有统计学意义（P<0.01）。结论：Notch通路在缺氧和高糖刺激下的H9C2心肌细胞中被激活，而缺氧+高糖同时作用于心肌细胞Notch通路的受体和配体表达明显降低。

【关键词】 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症之一，其中心肌梗死合并糖尿病发病率高，症状重，治疗困难、疗效差、死亡率高。长期高血糖可导致糖尿病心脏的多种病理变化，包括心肌的病理改变、冠状动脉粥样硬化、心脏自主神经病变，因此对心肌梗死合并糖尿病的研究在临床工作中尤为重要。Notch信号传导系统在器官和组织的胚胎发育中起着决定性的调节作用，可通过调节细胞增殖、凋亡以及分化过程，在成人生理和病理疾病的发生发展中起到重要作用[1]。目前，研究发现，Notch信号通路参与心肌细胞的发育过程[2-4]。在对小鼠胚胎的发育研究中发现，Notch1在小鼠胚胎发育第11天的心脏中开始表达，表达高峰出现在胚胎第12周;同时Notch2和Notch3的表达趋势与Notch1相似;而Notch4则是在胚胎发育到第2周时在心脏的表达达到最高峰[5]。Notch信号途径在心血管系统疾病以及脂肪肝、胰岛素抵抗等各代谢疾病的炎症发展中也起着重要的作用[6]。Notch信号是调节血管生成的重要因素，促进Notch信号（Dll4）的表达，可以促进血管的生成以及心肌的修复[7]。研究表明，Notch信号通路对于血管的形态学发生很重要，包括动脉、静脉的内皮细胞的分化、变异和修复[8]。另外，在心肌肥厚和心力衰竭模型中特异性敲除心脏Notch1可使心肌肥厚和纤维化加重，心脏功能受损[9]。Notch信号传导系统也可通过促进cyclin D1的表达使未分化成熟的心肌细胞重新进入细胞周期，促进心肌细胞存活、Notch信号传导系统还能够促进骨髓间充质干细胞在心肌梗死部位嵌入，进而促进心脏修复[10]。陈希瑶等[11]研究发现，Notch信号途径对缺氧/复氧乳鼠心肌细胞具有保护作用。另外有研究发现在小鼠心肌梗死模型中，Notch信号通路通过激活PI3K/Akt信号通路，参与受损后心肌保护和心肌再生过程[12]，并且改善心脏功能、抑制心肌纤维化，同时对促进血管生成也具有重要作用[13]。在体外培养的血管平滑肌细胞中，Notch1的表达与细胞增殖和凋亡密切相关，损伤模型下，细胞增殖降低、凋亡增多，过表达Notch则能促进细胞增殖及抑制细胞凋亡[14-15]。在离体的心肌细胞实验中，检测Notch信号传导系统受体（Notch2）和配体（Jagged-2）在缺氧和高糖环境下的表达情况，从而为临床心肌梗死合并糖尿病患者找到新的治疗靶点提供实验理论依据。现报道如下。