2012國家自然科學(xué)基金申請書

1、2012年國家自然科學(xué)基金申報項目容松摘要心臟移植術(shù)后的缺血再灌注損傷（ischemiareperfusioninjuryIRI）是不可避免的，臨床上希望使用有效藥物進行預(yù)處理或后處理以減輕IRI，發(fā)揮心肌保護作用。目前很多研究表明，在參與心肌預(yù)處理及后處理過程的多種因素中，蛋白激酶C（PKC）起到了關(guān)鍵作用，是多種信號傳導(dǎo)的一條共同通路。本課題組的前期結(jié)果表明，重組人促紅細胞生成素（rhEPO）能夠預(yù)防缺血導(dǎo)致的持續(xù)血管損傷及器官衰竭

2、，但其發(fā)揮作用的信號通路及其作用機制有待進一步研究。本項目擬從缺血再灌注損傷入手，采用同系基因大鼠心臟移植模型，通過EPO干預(yù)，觀察其與心臟移植物中的EPO受體結(jié)合，啟動內(nèi)源性效應(yīng)的過程，并研究PKC在抗凋亡、抗炎、抗氧化應(yīng)激、促進新生血管生成等心肌保護效應(yīng)的各信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中的作用機制，為EPO在器官移植中發(fā)揮非促紅細胞生成的保護作用提供理論基礎(chǔ)，并為臨床移植器官的保護性治療開發(fā)新的藥物。EPOimprovesIRIviaaPKCmed

3、iatedsignallingpathwayafterhearttransplantationinratIschemiareperfusioninjury（IRI）afterhearttransplantationisinevitable.ClinicallysomedrugswereusedtoreducetheIRIfprotectingmyocardialcellsbypreconditioningpostconditioning

4、.AtpresentmanystudiessuggestedthatproteinkinaseC(PKC)playedakeyroleinthemyocardialpreconditioningpostconditioningprocesswhichisacommonsignallingpathway.Ourpreviousresultsshowedthattherecombinanthumanerythropoietin(rhEPO)

5、canpreventsustainedvularinjuryganfailurecausedbyischemiabutitsdetailedpathwaymechanismmustbestudied.Inthisprojectanallogenichearttransplantationmodelinratisusedfischemiareperfusioninjury.TheprocessofintegratingEPOwithEPO

6、receptinheartallograftendogenouseffectsareobserved.ThesignaltransductionmechanismofthePKCintheprocessofmyocardialprotectiveeffectsuchasantiapoptosisantiinflammationantioxidativestresspromotingangiogenesisisstudiedinderto

7、providethatEPOcanplayanewprotectionwithnonerythropoietingeneratedingantransplantationtodevelopanewdrugasaprotectivetreatmentfthepatientswithgantransplantationinclinic.促紅細胞生成素干預(yù)大鼠心臟移植物蛋白激酶C傳導(dǎo)途徑的變化及其機制驗證實預(yù)處理具有強大的抗IRI作用。200

8、3年，Zhao等[8]又提出了缺血后處理的概念，并證實其同樣有心肌保護現(xiàn)象。朱建峰等也證實重組人促紅細胞生成素（rhEPO）能明顯改善缺血再灌注所致的心肌組織損傷，發(fā)揮與缺血后處理相似的心臟保護作用，其保護作用與激活PI3KAkt信號通路及其下游的靶點p70s6k有關(guān)[9]。隨著研究的深入，藥物預(yù)處理、藥物后處理（利用藥物干預(yù)代替反復(fù)再缺血的臟器保護措施）成為緩解心臟等重要器官IRI的主要手段，抑制并減少細胞凋亡是藥物預(yù)處理和后處理實現(xiàn)

9、心肌保護的關(guān)鍵機制。蛋白激酶C（PKC）是細胞內(nèi)信號傳導(dǎo)路徑中的臨界成分，此路徑調(diào)節(jié)細胞各種生命活動，涉及細胞遷移、增殖、細胞凋亡，以及離子通道的調(diào)制[10]等。PKC家族中很多亞型如PKCα、ε、δ、在大鼠心肌中都有存在[11]。PKC還是心肌細胞磷脂酰肌醇信號轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)的重要組成部分，靜息狀態(tài)下定位于細胞胞漿中[12]，胞外信號活化PKC主要是通過磷脂酶系統(tǒng)傳入胞內(nèi)，PKC通過磷酸化位于細胞膜和胞漿內(nèi)的多種蛋白質(zhì)而發(fā)揮調(diào)節(jié)心肌細胞代謝

10、和生理功能[1314]。而PKC、磷酸肌酸3激酶(PI3K)蛋白激酶B(AKt)途徑、細胞外信號調(diào)節(jié)激酶(ERK)、p38及JNK、蛋白激酶G(PKG)、核糖體S6蛋白激酶(P70S6K)和糖原合酶激酶3β(GSK3β)，被稱為再灌注損傷補救酶(thereperfusioninjurysalvagekinase，RISK)[15]。研究表明PKC有心肌延遲保護作用。Baxer等[16]發(fā)現(xiàn)預(yù)先給予PKC抑制劑白屈菜赤堿可以取消缺血預(yù)適應(yīng)

11、的延遲性心臟保護作用，而在預(yù)適應(yīng)24h后給予PKC激動劑則可誘導(dǎo)心臟保護作用，并據(jù)此首次提出PKC在延遲性預(yù)適應(yīng)中可能發(fā)揮重要作用。Xuan等[17]第一次在活體兔缺血預(yù)適應(yīng)模型中也發(fā)現(xiàn)了NOS介導(dǎo)的延遲保護作用，PKC抑制劑可取消這種保護作用并且iNOS的表達也減少，并認為iNOS在PKC下游且其活性表達與PKC通路有關(guān)。EPO是一種富含唾液酸的活性糖蛋白，胎兒期由肝細胞產(chǎn)生，出生后90%由腎小管間質(zhì)細胞分泌，此外，骨髓巨噬細胞、腦星