上调Klotho基因表达对心肌梗死大鼠心功能及心肌纤维化的影响

目的 探讨上调Klotho基因表达对心肌梗死大鼠心功能及心肌纤维化的影响.方法 60只雄性SD大鼠,按随机数字表法分为假手术组、模型组、空白质粒组和Klotho转染组,制备大鼠急性心肌梗死模型,Klotho转染组分别于左心室游离壁上、下、左、右四个部位进行局部注射携带Klotho基因的质粒,模型组和空白质粒组则分别将等量的生理盐水和空白质粒进行局部注射.各组14 d后,利用超声心动图对存活51只大鼠心功能进行检测,TTC法检测大鼠心肌梗死面积,采用免疫组织化学和Masson三色染色法检测各组大鼠心肌组织病理学和纤维化,利用实时荧光定量PCR技术和Western blot法分别对各组大鼠心肌组织中Klotho、转化生长因子β1(TGF-β1)、结缔组织生长因子(CTGF)基因和蛋白表达进行检测.结果 模型组左心射血分数(LVEF)、短轴缩短率(FS)、心室收缩末期内径(LVDs)和左心室舒张末期内径(LVDd)分别为(49.82±3.41)％、(48.07±2.36)％、(6.09±0.80)mm和(8.39±0.47)mm,空白质粒组则分别为(52.20±2.55)％、(29.95±2.39)％、(6.17±0.82)mm和(8.30±0.62)mm,与模型组和空白质粒组相比,Klotho转染组大鼠LVEF和FS(68.67±3.76)％、(40.08±3.83)％]均升高,而LVDs和LVDd(5.51±0.59)mm、(6.74±0.50)mm]均降低(F=306.935、117.659、24.530、58.090,P<0.001);假手术组大鼠心肌梗死面积为0.00％,模型组和空白质粒组大鼠心肌梗死面积分别为(37.34±0.52)％、(36.51±0.48)％,两组均高于Klotho转染组的(24.82±0.24)％(F=44.195,P<0.001);与模型组和空白质粒组相比,Klotho转染组间质纤维化面积(21.62±2.38)％减少(F=52.942,P<0.001);模型组大鼠心肌组织中Klotho、TGF-β1、CTGF基因和蛋白相对表达量分别(1.31±0.12)和(0.52±0.07)、(1.98±0.17)和(0.86±0.09)、(2.38±0.09)和(0.92±0.11),空白质粒组则分别为(1.33±0.16)和(0.54±0.13)、(1.96±0.16)和(0.85±0.11)、(2.43±0.10)和(0.88±0.14),与模型组和空白质粒组相比,Klotho转染组大鼠心肌组织中Klotho基因和蛋白相对表达量(1.80±0.16)、(0.68±0.07)]升高(F=110.443、26.336,P<0.001),而TGF-β1、CTGF基因和蛋白相对表达量(1.52±0.12)和(0.50±0.05)、(1.89±0.12)和(0.70±0.13)]均降低(F=94.409和125.076、362.350和74.300,P<0.001).结论 上调Klotho基因表达可有效改善心肌梗死大鼠心功能,减轻心肌纤维化,其机制可能与抑制TGF-β1、CTGF基因表达有关.

Effects of up-regulation expression of Klotho gene on cardiac function and myocardial fibrosis in rats with myocardial infarction