高糖和壓力過負荷誘導(dǎo)心肌重塑的調(diào)控高糖和壓力過負荷誘導(dǎo)心肌重塑的調(diào)控機制研究機制研究.pdf

1、心血管疾病是危害人類健康的主要疾病之一，給社會造成巨大的經(jīng)濟負擔(dān)。深入研究心血管疾病發(fā)病的分子機制并在此基礎(chǔ)上建立新的防治策略和防治措施，降低心血管疾病的死亡率，是生命科學(xué)需要解決的重大基礎(chǔ)科學(xué)問題。壓力過負荷以及高糖等因素引起心肌重塑導(dǎo)致心肌結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生變化，促進心血管疾病的發(fā)生。要找到應(yīng)對不同環(huán)境下心臟重塑和功能失衡的有效方法，當(dāng)前最重要的是要研究了解心肌重塑變化發(fā)生的分子機制。
　　觸發(fā)心肌重塑的反應(yīng)與多種信號的激活有關(guān)，

2、其中包括轉(zhuǎn)錄后調(diào)控和翻譯后調(diào)控兩個方面，PTEN和CKIP-1是信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中重要的節(jié)點分子，本文以PTEN和CKIP-1為目標(biāo)分子，分別從信號分子轉(zhuǎn)錄后調(diào)控和翻譯后調(diào)控兩個層面，研究不同狀態(tài)下心肌重塑的分子機制。
　　在心肌重塑的轉(zhuǎn)錄后調(diào)控機制研究方面，本文通過在糖尿病小鼠心肌中對預(yù)測的PTEN的競爭性內(nèi)源RNA(competing endogenous RNAs，ceRNAs)進行了小規(guī)模的篩選，并在兩種不同類型的糖尿病小鼠心

3、肌中進行表達驗證，獲得在糖尿病小鼠心肌中表達最顯著的PTEN ceRNA-DKK1，同時利用siRNA敲低和過表達的實驗驗證DKK1對PTEN3′非翻譯區(qū)結(jié)合miRNA能力具有調(diào)控作用，通過PTEN3′非翻譯區(qū)的熒光素酶報告實驗研究證實PTENceRNA-DKK1對PTEN的調(diào)控依賴于miRNA的作用；發(fā)現(xiàn)PTEN和DKK1的mRNA受共有miRNA的調(diào)控，證實DKK1對PTEN具有競爭性內(nèi)源RNA的調(diào)控作用，并且該調(diào)控機制對高糖誘導(dǎo)的

4、心肌重塑具有影響，DKK1的敲低可以抑制高糖導(dǎo)致的心肌細胞凋亡增加和葡萄糖攝取能力的減弱，并且DKK1對心肌重塑的調(diào)控作用是依賴于PI3K/Akt信號通路的。從而證實DKK1對PTEN的競爭性內(nèi)源RNA調(diào)控機制對高糖誘導(dǎo)的心肌重塑發(fā)揮了重要的調(diào)控作用，從轉(zhuǎn)錄后調(diào)控研究方面闡釋了高糖誘導(dǎo)心肌重塑的分子機制。
　　通過構(gòu)建主動脈縮窄所致壓力過負荷引起的小鼠心肌重塑模型，免疫組織化學(xué)染色和Western blotting以及實時定量PC

5、R方法檢測心肌重塑發(fā)生過程中CKIP-1mRNA和蛋白的表達情況，并利用心肌肥大病人的心肌組織樣本，發(fā)現(xiàn)CKIP-1在心肌重塑發(fā)生早期出現(xiàn)代償性升高，而在后期發(fā)生表達降低的情況，證實CKIP-1和心肌重塑密切相關(guān)；并利用CKIP-1敲除的模式小鼠，通過心臟組織形態(tài)學(xué)結(jié)果，心肌胚胎期基因表達情況和小動物超聲心動技術(shù)分析其不同年齡階段心臟的表型，發(fā)現(xiàn)CKIP-1敲除可促進心肌重塑，引起心肌肥大和心臟功能下降；利用CKIP-1敲除的模式小鼠，

6、構(gòu)建主動脈縮窄所致壓力過負荷引起的小鼠心肌重塑模型，發(fā)現(xiàn)CKIP-1敲除可顯著促進主動脈縮窄所致壓力過負荷引起的心肌重塑和心臟功能下降，證實CKIP-1敲除促進壓力過負荷誘發(fā)的心肌重塑；通過構(gòu)建CKIP-1心肌特異轉(zhuǎn)基因小鼠模型，發(fā)現(xiàn)CKIP-1轉(zhuǎn)基因可顯著抑制壓力過負荷引起的心肌重塑和和心臟功能下降，確認CKIP-1對心肌重塑的重要調(diào)控作用。
　　在心肌重塑的翻譯后調(diào)控機制研究方面，通過蛋白質(zhì)譜分析，GST-pull down實

7、驗和不同條件下的蛋白免疫共沉淀實驗，首次證實CKIP-1與HDAC4等IIa型HDACs成員之間的相互作用；通過熒光素酶報告實驗，證實CKIP-1對HDAC4下游關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子MEF2轉(zhuǎn)錄活性的調(diào)控作用，并通過siRNA敲低的實驗，證實CKIP-1通過HDAC4發(fā)揮了對MEF2轉(zhuǎn)錄活性的調(diào)控作用；通過細胞定位的實驗，以及CKIP-1小鼠和心肌特異轉(zhuǎn)基因小鼠的心肌組織切片，證實CKIP-1對HDAC4的細胞定位具有重要調(diào)控作用；通過對HDA

8、C4磷酸化水平的分析，證實CKIP-1通過對HDAC4磷酸化水平的影響而調(diào)控HDAC4的細胞定位；并且發(fā)現(xiàn)CKIP-1通過與HDAC4和PP2AC之間的相互作用，促進了PP2AC與HDAC4之間的相互作用，對HDAC4的去磷酸化具有了重要的調(diào)節(jié)作用，從而調(diào)控了HDAC4的細胞定位和MEF2轉(zhuǎn)錄活性，最終對心肌重塑發(fā)揮重要的調(diào)控作用。從翻譯后調(diào)控-蛋白去磷酸化的角度，證實CKIP-1對心肌重塑的重要調(diào)控作用。
　　綜上所述，在轉(zhuǎn)錄后