Ping Fu1, Murat O. Arcasoy1
1Department of Medicine, Duke University Medical Center, Durham, NC, USA
Tóm tắt
Tóm tắt
Erythropoietin (EPO) là một cytokine bảo vệ mô có tác dụng bảo vệ tế bào chống lại các loại tổn thương khác nhau ở các mô không tạo máu. Nghiên cứu trước đây của chúng tôi sử dụng tim chuột trưởng thành được perfusion Langendorff cho thấy EPO cải thiện chức năng tâm thất trái và giảm kích thước nhồi máu trong tổn thương thiếu máu - tái tưới máu. Các nghiên cứu gần đây về các biến thể của EPO vẫn giữ được tính chất bảo vệ mô ở các mô không tạo máu mà không kích thích tạo hồng cầu đã gợi ý những khác biệt cơ bản giữa tín hiệu tế bào trung gian EPO ở tế bào tạo máu và không tạo máu cũng như những ứng dụng lâm sàng mới cho EPO tái tổ hợp và các dẫn xuất của nó trong các rối loạn ngoài thiếu máu. Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã mô tả sự kích hoạt của tín hiệu truyền tải nội bào trung gian EPO ở các tế bào cơ tim chính và xác định các con đường cụ thể cần thiết để bảo vệ tế bào cơ tim khỏi tổn thương do thiếu oxy. Chúng tôi cũng điều tra khả năng của EPO trong việc bảo vệ chống lại cái chết tế bào do doxorubicin (DOX) gây ra, một tác nhân hóa trị liệu có tác dụng cardiotoxic đã được xác lập. Chúng tôi giả thuyết rằng các tác dụng bảo vệ của EPO trong tổn thương tế bào cơ tim do thiếu oxy hoặc trung gian DOX có thể bị ức chế bởi các chất ức chế kinase cụ thể nhắm vào các con đường được kích hoạt bởi EPO. Các tế bào cơ tim chính đã được tách ra từ tâm thất chuột con (NRVM), thiết lập các văn hóa chứa >97% tế bào cơ tim như được xác định bởi việc nhuộm miễn dịch các tế bào bằng kháng thể chống lại actinin sarcomeric cơ tim. Chúng tôi phát hiện ra rằng EPO kích thích sự phosphor hóa nhanh chóng của cơ chất PI3K Akt và kinase MAP p44/42 Erk 1/2 một cách phụ thuộc vào thời gian. Sự phosphor hóa tyrosine không ngừng của Jak2 đã được quan sát và không tăng lên sau khi điều trị EPO ở các tế bào cơ tim. Tiền ấp ủ tế bào với chất ức chế PI3K LY294002 hoặc chất ức chế MEK U0126 trước khi điều trị bằng EPO đã ức chế sự gia tăng phosphor hóa của Akt và Erk1/2, tương ứng. Điều trị EPO đối với NRVMs đã giảm đáng kể sự chết tế bào do thiếu oxy gây ra 44% như đánh giá bởi vi kính huỳnh quang đối với các tế bào cơ tim được gán nhãn đôi với TUNEL và DAPI để định lượng nhân tế bào chết (P<0.001 theo ANOVA; nhóm điều trị thiếu oxy so với thiếu oxy+EPO, n=12 trường, ~4.000 tế bào trong mỗi nhóm). Khả năng của EPO trong việc bảo vệ khỏi sự chết tế bào trung gian thiếu oxy cũng đã được xác nhận bằng ELISA xác định sự có mặt của mono- và oligo-nucleosomes liên quan đến cái chết tế bào. Việc điều trị tế bào bằng LY294002 đã loại bỏ tác dụng chống chết tế bào của EPO trong các NRVM đã được điều trị bằng DOX. Những phát hiện này chứng minh rằng 1)-EPO kích thích nhanh chóng sự phosphor hóa của Akt và Erk1/2 nhưng không phải Jak2 trong các tế bào cơ tim chính theo cách phụ thuộc vào thời gian; 2)-EPO bảo vệ tế bào cơ tim khỏi sự chết tế bào do thiếu oxy hoặc DOX gây ra; 3)-Tác dụng bảo vệ của EPO trong tổn thương trung gian thiếu oxy ở tế bào cơ tim yêu cầu các con đường PI3K và PKC, nhưng không phải các con đường MAP kinase hay Jak2; 4) Tác dụng bảo vệ của EPO trong điều trị DOX đối với tế bào cơ tim yêu cầu con đường PI3K.
