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氧化应激和内质网应激已经被牵涉到心脏病领域,尽管二者之间的关系仍然不很明确。本实验采用野生型Friend virus B (FVB)小鼠和金属硫蛋白(MT)转基因小鼠来研究谷胱甘肽缺失引起的氧化应激对内质网应激和心肌收缩功能的影响。FVB和MT转基因小鼠分别用GSH合成酶抑制剂丁硫堇(Buthionine sulfoximine, BSO)食用水溶液(30mmol/L)喂养两周。分别通过对GSH/GSSG、活性氧自由基(reactive oxygen species, ROS)、caspase-3活性的检测以及蛋白免疫印记、Langendorff心脏离体灌流(LVDP和±dP／dt指标)以及电镜技术来对氧化应激、细胞凋亡、内质网应激、心肌功能和心室超微结构进行评定。结果发现BSO显著降低了GSH/GSSG比率,增加了ROS的产生,从而巩固了氧化应激。心肌功能和心室超微结构在BSO处理后也发生了显著的变化,而这些损伤明显被MT所减轻。BSO通过上调BiP、calreguln、p-IRE1α和p-eIF2α蛋白的表达而触发了内质网应激,但是并没有影响IRE1α和eIF2α总蛋白的表达量。同时BSO引起了CHOP/GADD153、caspase-12、Bax蛋白表达量的上调并增加了caspase-3的活性,减少了Bcl-2和p-JNK蛋白的表达,从而引起细胞凋亡,而MT明显改善了细胞凋亡的程度。另外,抗氧化剂N-乙酰半胱氨酸(N-acetylcysteine, NAC)和内质网应激抑制剂牛熊去氧胆酸(tauroursodeoxycholic acid, TUDCA)明显扭转了氧化应激诱导剂甲萘醌(menadione)引起的心肌收缩功能降低的趋势。综上所述,所有这些数据表明内质网应激在引发心肌功能损伤中可能位于氧化应激下游起作用。