缺氧诱导因子1α对缺氧条件下大鼠心肌细胞糖酵解的影响

目的观察缺氧诱导因子1α(HIF-1α)对缺氧状态下大鼠心肌细胞糖酵解的影响。方法常规分离、培养大鼠心肌细胞,分为单纯缺氧组:使用无糖培养基在低氧混合气体(体积分数94%N2、5%CO2、1%O2)中培养;HIF-1α抑制组:先利用RNA干扰技术构建HIF-1α蛋白低表达的细胞模型,再作上述缺氧培养。两组细胞均设缺氧前(常规培养)及缺氧1、3、6、12、24h6个时相点,采用生物化学方法检测细胞中糖酵解关键酶己糖激酶(HK)、磷酸果糖激酶(PFK)、乳酸脱氢酶(LDH)的活性以及培养上清液中乳酸(LA)的含量。结果(1)HK、PFK活性:与缺氧前比较,两组心肌细胞两酶活性均呈先升高后下降的变化趋势。单纯缺氧组两酶活性峰值分别为(159±13)、(298±44)U/g.HIF-1α抑制组两酶活性在缺氧1、3、6h时均明显低于单纯缺氧组(P<0.05或0.01),其峰值分别为(133±55)、(188±55)U/g.(2)LDH活性、LA含量:与缺氧前(92±12)U/g比较,单纯缺氧组细胞LDH活性缺氧后显著升高,6h时达高峰(2568±125)U/g(P<0.01),随后逐渐下降;各时相点培养上清液中LA含量也成倍增加。HIF-1α抑制组细胞的LDH活性于缺氧3h时达峰值(2125±126)U/g,明显高于缺氧前(P<0.01);培养上清液中LA含量亦较缺氧前增高(P<0.01),但增幅较小。结论缺氧条件下大鼠心肌细胞中HIF-1α高表达是细胞糖酵解持续增强的直接原因,此为心肌细胞应对缺氧环境的重要内源性保护机制。