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.2009年9月；297（3）：H976-82。
doi:10.1152/ajpheart.00398.2009。 Epub 2009年7月10日。

饮食诱导代谢综合征小鼠模型心肌赖氨酸氧化酶对心脏重构的调节

夏尔马·齐巴迪 1, 兰迪·巴斯克斯, 德里克·摩尔, 道格拉斯·拉森, 罗纳德·沃森
附属公司

饮食诱导代谢综合征小鼠模型心肌赖氨酸氧化酶对心脏重构的调节

谢尔玛·齐巴迪等。 美国生理学杂志心脏循环生理学. 2009年9月.

摘要

代谢综合征（MetS）表示心血管疾病风险增加。虽然MetS的单个成分对心脏结构和功能有不利影响，但MetS的多个成分对心脏细胞外基质（ECM）的影响程度尚不明确。赖氨酸氧化酶（LOX）是心脏ECM修饰酶之一，催化胶原交联的形成。我们的目的是确定饮食诱导的MetS对LOX酶的影响。通过给C57BL/6雄性小鼠喂食高脂肪、高简单碳水化合物6个月，诱导其产生MetS。通过实时PCR检测基因表达。测定心肌蛋白表达和LOX酶活性。通过组织学和羟脯氨酸测定来评估纤维化的严重程度。通过体内压力-容积关系分析评估心脏舒张功能。对LOX、基质金属蛋白酶及其组织抑制剂进行了分析，其中，LOX在MetS小鼠中的变化最为显著。尽管LOX亚型的基因表达减弱，但MetS小鼠的骨形态发生蛋白-1表达显著上调。相应地，与对照组相比，成熟LOX与前酶LOX的蛋白表达比率增加了25.9%，LOX活性增加了50.0%，心肌交联胶原增加。这种纤维化反应与舒张末期压力显著增加、左心室僵硬度增加和舒张充盈模式受损相一致。我们的数据表明，饮食诱导的代谢综合征改变了重塑酶，主要是LOX，从而通过增加交联量和诱导舒张功能障碍来改变ECM结构。

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数字

图1。
图1。
舒张功能的体内分析。数据表示从体内压力-容积（P-V）回路分析中获得的舒张功能参数。高脂肪、高简单碳水化合物（HFHSC）饮食与舒张末期容积显著降低相关(A类)舒张末期压力增加(B类)舒张末期P-V关系斜率增加（β；C)，以及左心室（LV）充盈率降低(D类). LV P-V回路也向上和向左移动(E类). 数值表示为平均值±SE；n个=4–8只小鼠/组*对<0.05和†对与对照组相比<0.05。
图2。
图2。
心脏赖氨酰氧化酶（LOX）基因和蛋白的表达和活性。A类：通过实时PCR测定LOX、LOXL-3和骨形态发生蛋白-1（BMP-1）的相对mRNA表达。用HFHSC饮食治疗6个月后，BMP-1基因表达上调了1.8倍。B类：免疫反应性LOX蛋白的Western blot分析，代表原酶（50kDa）和成熟（30kDA）形式。C：由H的生成表示的LOX活性2O（运行）2并通过Amplex红氧化法检测。D类心脏LOX酶活性与左室僵硬度（β）之间的相关性。数值表示为平均值±SE；n个=3至4只小鼠/组*对与对照组相比<0.05。
图3。
图3。
心脏基质金属蛋白酶（MMP）基因的表达和活性。A类：通过实时PCR测定前MMP-2和-9、MMP组织抑制剂（TIMP）-2和-4的相对mRNA表达。B类：显示MMP-9、原-MMP-2和MMP-2活性变化的代表性明胶酶谱。C：裂解带的相应密度分析。外径，光密度。数值表示为平均值±SE；n个=3至4只小鼠/组*对与对照组相比<0.01。
图4。
图4。
心肌胶原特征。A类：心脏组织的Picosirius红色图像。B类：通过羟脯氨酸和溴化氰消化试验测定心肌总胶原和交联胶原。假设胶原蛋白平均含有13.5%的羟脯氨酸，则数据表示为每毫克干心脏重量中的胶原蛋白微克数。数值为平均值±SE；n个=4只小鼠/组*对与对照组相比<0.05。
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