目的:阿霉素(doxorubicin,DOX)是一种具备深刻临床应用价值的抗肿瘤药物,它严重的心脏毒性可能会引起患者心功能障碍,这是该种药物应用的局限性所在。黄芪甲苷(astragalosides IV,ASIV)是黄芪的核心成分,ASIV能通过多种机制发挥心脏保护作用。本研究在细胞学水平建立DOX心肌损伤模型,明确ASIV对DOX诱导的心肌损伤中焦亡的作用及分子机制。方法:(1)选用不同浓度DOX和ASIV干预H9c2细胞,细胞计数检测试剂盒8法检测H9c2心肌细胞活力,选择药物适宜干预浓度及时间。(2)实验分为四组:对照组(control组)、ASIV组(100μmol/L ASIV)、DOX组(1μmSB203580ol/L DOX)、DOX+ASIV组(1μmol/L DOX+100μmol/L ASIV)。光学显微镜下观察细胞形态、酶联免疫吸附测定(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)测定乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)、荧光倒置显微镜观察细胞活性氧(reactive oxygen species,ROS)荧光强度、测定丙二醛(malondialdehyde,MDA)水平;电子显微镜下观察细胞亚显微结构;测定三磷酸腺苷(adenosine-triphosphate,ATP)水平;ELISA法测定白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)、白细胞介素-18(interleukin-18,IL-18)水平;实时荧光定量聚合酶链式反应法(real-time fluorescence quantitative polymerase chain reaction,RT-q PCR)测定NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NOD-like receptor thermal protein domain associated protein 3,NLRP3)、细胞凋亡相关的斑点样蛋白(apoptosis-associated speck-like proteins,ASC)、半胱氨酸天冬氨酸蛋白水解酶1(cysteinyl aspartate specific proteinase 1,caspase-1)、消皮素D(Gasdermin D,GSDMD)m RNA表达情况;免疫荧光分析法观察NLRP3、GSDMD荧光表达强度;免疫印迹法(Western Blot,WB)检测焦亡经典途径相关蛋白表达水平(NLRP3、ASC、cleaved caspase-1、GSDMD-N、cleaved IL-1β、cleaved IL-18);(3)给予NLRP3激动剂尼日利亚菌素(Nigericin),分组为:Control组、DOX组、DOX+ASIV组、DOX+ASIV+Nigericin组;ELISA法测定IL-1β、IL-18水平,并以WB法检测焦亡经典通路相关蛋白表达水平。结果:(1)DOX降低H9c2心肌细胞相对活性(P<0.05),ASIV对H9c2心肌细Enfermedad de Monge胞相对活性无显著影响(P>0.05),选择DOX 1μmol/L24h、ASIV 100μmol/L 24h作为干预条件。(2)相较对照组,DOX组H9c2细胞发生细胞损伤,光学显微镜下可观察细胞形态受损,LDH水平升高(P<0.01),DOX+ASIV组LDH水平相对降低(P<0.05)。(3)DOX可使H9c2细胞ROS、MDA水平升高(P<0.05),DOX+ASIV组心肌细胞ROS、MDA水平显著降低(P<0.05)。(4)DOX抑制心肌细胞能量代谢,DOX+ASIV组能量代谢较DOX组部分恢复。电子显微镜下观察到H9c2细胞DOX组线粒体肿胀、线粒体嵴部分消失,DOX+ASIV组线粒体形态较DOX组好转。与对照组相比,DOX可导致心肌细胞ATP水平下降(P<0.01),ASIV部分恢复DOX损害心肌细胞ATP水平(P<0.05)。(5)ELISA法测定IL-1β、IL-18水平升高(P<0.01),经ASIV治疗后降低(P<0.05)。电子显微镜下可观察DOX组细胞膜部分消失、连续性中断,胞浆脱离胞体,ASIV一定程度上恢复上述改变。与对照组相比,DOX组焦亡相关m RNA水平(NLRP3、ASC、caspase-1、GSDMD),NLRP3、GSDMD荧光强度及相关蛋白表达水平(点击此处NLRP3、ASC、cleaved caspase-1、GSDMD-N、cleaved IL-1β、cleaved IL-18)升高(P<0.05),ASIV治疗后抑制上述变化(P<0.05);(6)与治疗组相比,NLRP3激动剂部分减弱了ASIV对DOX诱导心肌损伤的保护作用,IL-1β、IL-18水平升高(P<0.05)及焦亡经典途径相关蛋白表达升高(P<0.05)。结论:(1)DOX通过NLRP3炎症小体介导焦亡经典途径诱导心肌细胞损伤。(2)ASIV抑制NLRP3炎症小体介导焦亡减轻DOX诱导的心肌细胞损伤。