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.2017年5月18日；12（5）：e0177750。
doi:10.1371/journal.pone.0177750。 2017年电子收集。

心肌梗死后自主神经系统的炎症和凋亡重构

陈高 1 2, 金伯利·霍华德-基亚诺 2, 克里斯托夫·劳 1 2, Tatsuo Takamiya公司 2, 杨松 1 2, 卡利亚纳姆·什夫库马尔 三, 王宜宾 1 2, 阿曼·马哈扬 2
附属公司

心肌梗死后自主神经系统的炎症和凋亡重构

陈高等。 公共科学图书馆一号. .

摘要

背景：慢性心肌梗死（MI）引发心脏和心脏神经系统的病理重塑。植物神经系统（ANS）的异常功能，包括星状神经节（SG）和背根神经节（DRG），导致交感神经兴奋增加、心脏功能障碍和心律失常发生。ANS调节是与心脏损伤相关的心律失常的治疗靶点。然而，心脏损伤后ANS病理重塑的分子机制尚待确定。

方法和结果：在本研究中，我们通过RNA测序对急性（3至5小时）或慢性（8周）心肌梗死后约克郡猪的胸部SG和（T1-T4）DRG进行转录组分析。通过差异表达和加权基因共表达网络分析（WGCNA），我们确定了ANS组织中对急性期或慢性期心肌梗死的显著转录组变化和特定基因模块。与梗死后状态相关的差异表达基因和WGCNA基因模块的成员基因都显著丰富了炎症信号和凋亡细胞死亡。靶向验证分析支持心肌梗死后SG和DRG中炎症和凋亡信号的显著诱导，以及基于TUNEL分析的细胞凋亡诱导证据。重要的是，这些分子变化是在胸椎节段中观察到的，但在腰椎节段中没有观察到。

结论：心肌损伤导致神经支配的ANS中基因表达的时间依赖性全局变化。SG和DRG中炎症基因表达的诱导和神经元细胞活性的丧失是导致ANS功能异常的潜在新机制，ANS功能的异常可促进心律失常和心肌病理重塑。

PubMed免责声明

利益冲突声明

竞争利益：提交人声明，不存在相互竞争的利益。

数字

图1
图1。心肌梗死治疗后星状神经节和背根神经节的实验设计和基因表达谱概述。
A类：实验设计示意图。约克郡猪在组织采集前接受急性心肌梗死（3-5小时）或慢性心肌梗死治疗8周。（T1-T4）对背根神经节和星状神经节进行RNA序列测定。将序列读取映射到猪转录组，并注释差异表达基因。B类RNA-seq比对概述：本研究中使用的32个样本的比对统计C类使用R中的hclust对RNAseq样本进行聚类，并将204个LSG样本作为异常值删除。
图2
图2。心肌梗死治疗后星状神经节和背根神经节差异基因表达综述。
A-B公司SG和DRG样品的主成分分析。对SG（A）和DRG（B）样品进行PCA。在这两种情况下，单一的主要成分都不能可靠地将三个治疗组相互隔离。C-D公司：差异表达基因的重叠。显示SG（C）或DRG（D）中差异表达的基因，以及多个类别之间的重叠。
图3
图3。WGCNA显示心脏应激后SG和DRG样本中差异基因表达增加。
A类：WGCNA对RNA-seq样本中表达的和变化的基因进行分析，得到12个高度相关的基因模块。B类：模块特征基因与表型类别的关联揭示了特定模块与表型之间的显著关联。颜色表示关联方向（红色正值，绿色负值），而框中的数字是Wilcoxson秩和P值。C类：DE基因和模块之间存在显著重叠。四个模块（共12个）与差异表达基因有显著重叠。D类：不同模块的基因本体丰富分析。
图4
图4。慢性心肌梗死治疗的星状神经节细胞死亡和凋亡途径显著激活。
A类：不同类型星状神经节的组织学分析。顶部：健康对照的H&E染色；急性缺血和慢性心肌梗死治疗星状神经节。放大20*。中间：免疫训练检测到的神经元体TH表达水平。红色：TH；蓝色DAPI放大40*底部：通过TUNEL染色在对照组、急性心肌梗死或慢性心肌梗死治疗的星状神经节中检测到细胞凋亡。绿色，TUNEL；蓝色：DAPI。放大40*。B类：实时PCR分析对照组和慢性心肌梗死治疗的星状神经节细胞死亡途径基因表达谱。n=每个样品3个，*，第页<0.05C类：实时PCR分析对照组和慢性心肌梗死治疗的星状神经节炎症通路基因表达。n=每个样品3个，*，第页<0.05.
图5
图5。慢性心肌梗死治疗的背根神经节胸段细胞死亡途径被激活。
胸腰椎DRG基因表达的实时PCR分析。n=3每组，*，第页<0.05.
图6
图6。慢性心肌梗死治疗的背根神经节中的免疫和神经元调节剂发生变化。
实时PCR分析免疫和神经元调节剂在对照组和慢性心肌梗死治疗的DRG中的表达。n=3每组，*，第页<0.05.
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