P38 MAPKシグナル伝達経路を介したDOCA誘発心筋線維化に対するイマチニブの効果

Effect of imatinib on DOCA-induced myocardial fibrosis in rats through P38 MAPK signaling pathway.

• B Dong
• D-F Chen
• X-H Bu
• H-B Qin
• Y Xi

抄録

目的:

ラットにおける酢酸デソキシコルチコステロン（DOCA）誘発心筋線維化におけるイマチニブの役割を p38 mitogen-activated protein kinase (MAPK) シグナル伝達経路を用いて検討した。

OBJECTIVE: To explore the role of imatinib in desoxycorticosterone acetate (DOCA)-induced myocardial fibrosis in rats by the p38 mitogen-activated protein kinase (MAPK) signaling pathway.

材料と方法:

正常群（n=20）、DOCA誘導群（n=20）、イマチニブ治療群（治療群、n=20）を設定した。そして、モデル化後21日目に磁気共鳴画像法(MRI)と心エコー図(ECG)で心機能を調べた。アルカリホスファターゼ（ＡＬＰ）と心筋機能指標クレアチンキナーゼ-ＭＢ（ＣＫ-ＭＢ）を検出した。酵素結合免疫吸着アッセイ（ELISA）により、腫瘍壊死因子γ（TNF-γ）およびインターロイキン-6（IL-6）を測定した。心筋組織の病理学的変化を観察するためにヘマトキシリンエオシン（HE）染色法を実施した。定量的ポリメラーゼ連鎖反応（qPCR）とウエスタンブロッティングを用いて、心筋線維化に関連する重要な遺伝子（チェックポイントキナーゼ1（Chek1）とα平滑筋アクチン（α-SMA））、および p38 MAPK シグナル伝達経路の遺伝子とタンパク質の発現レベルを測定した。

MATERIALS AND METHODS: Normal group (n=20), DOCA induction group (n=20), and imatinib treatment group (treatment group, n=20) were set up. Then, the cardiac function was examined via magnetic resonance imaging (MRI) and echocardiography (ECG) on the 21st d after modeling. Alkaline phosphatase (ALP) and myocardial function index creatine kinase-MB (CK-MB) were detected. The enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) was performed to measure tumor necrosis factor-gamma (TNF-γ) and interleukin-6 (IL-6). Hematoxylin-eosin (HE) staining assay was carried out to observe the pathological changes in myocardial tissues. Quantitative Polymerase Chain Reaction (qPCR) and Western blotting were employed to measure the expression levels of important myocardial fibrosis-related genes [checkpoint kinase 1 (Chek1) and alpha-smooth muscle actin (α-SMA)], as well as genes and proteins of the p38 MAPK signaling pathway.

結果:

その結果、DOCA誘導群では、正常群と比較して、分画短縮（FS, %）と駆出率（EF, %）は有意に低下したが、左室拡張末期寸法（LVEDd）と左室収縮末期寸法（LVESd）、血清ALP、アラニンアミノトランスフェラーゼ（ALT）、CK-MBの値は明らかに増加していた。また、TNF-γ、IL-6、IL-1βはDOCA誘導群で顕著に上昇した。HE染色の結果、DOCA誘導群では心筋損傷がより重篤であることが明らかになった。遺伝子検出の結果、Chek1、α-SMA、p38 MAPK、JNKの発現量は、イマチニブ投与群よりもDOCA誘導群の方が明らかに高く（p<0.05）、ラット心筋組織におけるp38 MAPKタンパク質の発現量は、DOCA誘導群よりも投与群の方が著しく低いことが明らかになった（p<0.05）。

RESULTS: In comparison with the normal group, DOCA induction group had significantly lowered fractional shortening (FS, %) and ejection fraction (EF, %), but overtly increased left ventricular end-diastolic dimension (LVEDd) and left ventricular end-systolic dimension (LVESd), as well as levels of serum ALP, alanine aminotransferase (ALT), and CK-MB. Besides, the levels of TNF-γ, IL-6, and IL-1β were notably raised in the DOCA induction group. HE staining results showed that myocardial injury was more severe in DOCA induction group. The results of the gene detection revealed that the expression levels of Chek1, α-SMA, p38 MAPK, and JNK were evidently higher in DOCA induction group than those in the imatinib treatment group (p<0.05), and the expression of p38 MAPK protein in the rat myocardial tissues was remarkably lower in the treatment group than that in the DOCA induction group (p<0.05).

結論:

イマチニブは、p38 MAPKシグナル伝達経路を抑制することで、ラットのDOCA誘発心筋線維化による心筋損傷の修復を調節することができる。

CONCLUSIONS: Imatinib can regulate the repair of myocardial injury caused by DOCA-induced myocardial fibrosis in rats by repressing the p38 MAPK signaling pathway.