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研究背景:心肌梗死(Myocardial infarction,MI)大部分是因冠状动脉痉挛、狭窄或阻塞导致供血区心肌缺血缺氧发生坏死。其发生机制多为冠状动脉粥样硬化斑块破裂出血,造成血管内皮损伤、胶原暴露,血小板聚集黏附,血流动力学改变,血液高凝形成血栓,从而阻断血流引发缺血缺氧。我国近年MI的发病率逐年升高,流行病学特征分析结果表明发病年龄呈年轻化趋势。心肌梗死后心肌细胞凋亡致使细胞大量丧失,成纤维细胞激活增生,将引起心室的不利重塑,故减轻细胞凋亡或促进心肌细胞再生及血管形成对于改善心梗的心脏结构和功能至关重要。二甲双胍(metformin,MET)为临床2型糖尿病的一线用药,能有效降低血糖水平改善胰岛素抵抗。目前研究报道表明二甲双胍在心血管方面可以激活AMPK信号通路和PI3K/Akt信号通路发挥重要作用,体内实验中可以减轻缺血再灌注损伤,改善心室不利重塑;体外实验中减轻心肌细胞凋亡。但尚未有报道表明二甲双胍可以通过Hedgehog信号通路改善心肌细胞凋亡及促进细胞增殖,也未有其调节UBE2C等泛素蛋白酶体系统影响细胞增殖。目的:(1)研究二甲双胍对CoCl2诱导的缺氧/复氧引发的心肌细胞损伤的作用及机制。(2)探究二甲双胍对心肌细胞增殖的影响及可能存在的机制。方法:将培养的H9C2大鼠心肌细胞分为5组:对照组(NC),氯化钴处理组(CoCl2),二甲双胍处理组(MET),氯化钴+二甲双胍处理组(CM),氯化钴+二甲双胍+AMPK抑制剂Compound C处理组(CMCC)。(1)CCK-8检测二甲双胍和氯化钴对细胞活性的影响。(2)平板克隆实验检测药物对细胞成球作用。(3)Western Blot检测目的蛋白的表达。(4)AV-PI双染流式细胞技术检测二甲双胍和氯化钴对心肌细胞凋亡的影响。结果:(1)CoCl2处理后HIF-1α表达增加,P-AMPK水平增加,凋亡相关蛋白Bcl-2降低,Cleaved-caspase3表达升高。与NC组和CoCl2组相比,MET处理后AMPK磷酸化明显升高,PTEN蛋白水平升高,加入Compound C后AMPK的磷酸化水平显著下降。MET组Bcl-2表达增加,Cleaved-caspase3表达下降。(2)流式细胞技术结果显示各处理组的凋亡率分别为NC组:2.22%;CoCl2处理组:31.65%;MET处理组:3.69%;CM处理组:15.08%(P<0.01)。(3)与正常组相比,二甲双胍处理组Hedgehog信号通路中的PTCH1,SMO,Gli-1的表达上调,泛素偶联酶UBE2C,细胞周期相关蛋白CDC20,CyclinA的表达水平增高,且呈剂量依赖性和时间依赖性关系。结论:CoCl2处理能够诱导H9C2心肌细胞缺氧,致使心肌细胞凋亡,二甲双胍能够减轻CoCl2诱导的缺氧,改善心肌细胞凋亡,二甲双胍还能提高UBE2C,CDC20,CyclinA表达,促进缺氧损伤后心肌细胞增殖。其作用机制可能与PTEN/AMPK及Hedgehog信号通路有关。