抑制SIRT2介导的心肌程序性坏死改善衰老心肌的缺血耐受

【立论依据】 衰老心肌对缺血/再灌注(I/R)损伤的耐受力显著降低。并且,坏死是I/R心肌死亡最主要的病理途径,但以往认为心肌坏死不可调控。最新发现SIRT2介导的RIP1去乙酰化是触发程序性坏死(Necroptosis)这一可调控性细胞坏死的关键机制。 【设计思路】 本研究以成年和老年组为对比,结合基因和药理学干预,从整体,器官,细胞,分子四个水平进行功能验证, 旨在探讨衰老状态下SIRT2介导的心肌Necroptosis是否是老年心肌缺血损伤加重的新机制。 【实验内容】 采用成/老年C57小鼠建立整体心肌I/R(30 min/4 h)模型。分别于基础状态和I/R后检测各组心肌SIRT2表达水平及其活性;RIP1的乙酰化水平。采用免疫共沉淀方法检测RIP1-RIP3复合物(necrosome)水平;免疫组化方法检测下游分子MLKL的质-膜转位;再灌注后测定心肌梗死面积。采用成年SIRT2 KO和RIP3 KO小鼠建立心肌I/R平行实验,分析SIRT2介导的促坏死在心肌缺血易损中的关键作用。进而,采用心肌点注射腺病毒或siRNA 上调/下调成年和老年心肌SIRT2的表达,在整体水平明确衰老状态下心肌SIRT2对I/R心肌Necroptosis以及心肌损伤的影响。运用离体心脏灌流结合SIRT2特异阻断剂AGK2和Necroptosis抑制剂nec-1,建立成/老年小鼠离体心脏I/R模型。在器官水平探讨干预SIRT2介导的Necroptosis能否抑制衰老心肌死亡。再则,建立体外心肌细胞缺氧/复氧(H/R)模型,使用AGK2或nec-1处理细胞;采用细胞动缘探测系统观察单心肌细胞收缩舒张功能;流式细胞仪检测PI和Annexin V双阳性细胞定量检测心肌Necroptosis程度与细胞存活率。在细胞水平阐明干预SIRT2介导的Necroptosis促进衰老心肌存活的分子机制。 【材料】 成年(4个月龄)及老年(22个月龄)C57小鼠。 【可行性】 老年组I/R心肌SIRT2活性显著增高,RIP1乙酰化水平随之降低,necrosome水平升高,MLKL细胞质-膜转位增加(均P<0.05)。离体灌流实验发现,AGK2可有效抑制老年I/R心肌SIRT2活性,减小老年组心肌损伤。心肌细胞实验显示,抑制SIRT2介导的Necroptosis可提高H/R后心肌存活率(均P<0.05)。现有的实验结果表明本设计切实可行。 【创新性】 我们有望首次证实:SIRT2介导的Necroptosis加重是老年心肌缺血易损性增加的重要原因;针对性的抑制心肌SIRT2可显著改善衰老心肌抗I/R损伤能力。本研究将为降低老年缺血性心脏病患者的心肌损伤提出新的干预靶点。     

抑制羰基应激改善老龄小鼠心肌缺血预处理的保护作用

目的 本研究旨在探讨激活乙醛脱氢酶2（ALDH2）对老龄小鼠缺血预处理（IPC）心肌保护作用的影响。通过观察成年和老龄小鼠心肌沉默信息调节因子相关酶1（SIRT1）活性在IPC过程中的差异,分析老龄鼠心肌IPC保护作用减退的可能机制。方法 成年（2月龄）和老龄（20月龄）雄性C57小鼠（每组各6只）在体给予3个5min缺血/5min再灌注循环的IPC处理后,以冠状动脉左前降支结扎缺血30min再灌注4h建立在体小鼠急性心肌I/R模型。离体心脏行Langendorff灌流给予3个循环的5min停流/5min再灌注以模拟全心IPC,同时记录心功能变化。在体或离体再灌注结束后取心肌组织检测ALDH2和SIRT1活性,及蛋白质羰基化程度。结果 与成年组相比,IPC处理并不能有效地改善衰老心肌的I/R损伤和SIRT1活性。检测心肌ALDH2活性显示,老龄鼠心肌ALDH2的活性较成年组显著降低并导致衰老心肌在I/R后出现羰基应激增强（均P＜0.05）。IPC并不能有效改善老龄鼠心肌ALDH2活性和羰基应激程度。预先激活老龄鼠心肌的ALDH2可显著抑制衰老心肌的羰基应激,改善IPC对老龄鼠I/R心肌SIRT1有激活作用（P＜0.05）,进而促进老龄鼠心肌I/R后收缩舒张功能的恢复。结论 激活心肌ALDH2可显著改善老龄鼠心肌IPC的保护作用,其机制可能与抑制羰基应激引起的SIRT1失活有关。     

脂质运载蛋白-2在川崎病相关心肌损伤中的作用及机制研究

目的 探讨川崎病（KD）相关心肌损伤的可能机制。 方法 将45只（1月龄）SD大鼠随机分为对照组、干酪乳杆菌细胞壁成分(LCWE)模型组和4-苯基丁酸（4-PBA）治疗组。建立大鼠川崎病模型4周后，用酶联免疫吸附剂测定法ELISA检测KD大鼠血浆和心肌组织匀浆中脂质运载蛋白（Lcn）2的含量；超声心动图检测大鼠心脏功能；各组大鼠心肌组织制作石蜡切片并进行细胞凋亡TUNEL染色；蛋白质印迹法（Western blot）检测大鼠心肌内质网应激的标志物表达变化。离体实验采用原代培养新生大鼠心肌细胞，Lcn 2处理48 h后检测细胞活力、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶（Caspase）3活性以及内质网应激程度。 结果 与对照组比较，KD大鼠血浆和心肌组织匀浆中Lcn 2的含量显著升高（P<0.05）。用Lcn 2（10 ng/ml）处理原代培养的心肌细胞48 h后可导致心肌细胞活力显著降低（P<0.05），同时标志物活化转录因子（ATF）6、CCAAT/增强子结合蛋白同源蛋白（CHOP）、磷酸化的蛋白激酶R样内质网激酶（p-PERK）、磷酸化的真核起始因子（p-elF）2α均出现升高，导致凋亡信号Caspase 12和活化的Caspase（cleave-Caspase）3水平显著增高（P<0.05）。KD大鼠心肌出现促凋亡性内质网应激，ATF6、CHOP、p-PERK、p-elF2α均显著升高，导致凋亡信号Caspase 12和cleave-Caspase 3水平显著增高（P<0.05）。同时伴有左室舒张末期内径（LVIDd）显著增加（P<0.05），左室射血分数（LVEF）显著降低（P<0.05）。使用4-PBA后能够有效抑制KD状态下的心肌内质网应激程度，降低ATF6、CHOP、p-PERK、p-elF2α水平，降低Caspase 12和cleave-Caspase 3水平（P<0.05），同时有效提升LVEF（P<0.05），改善KD大鼠心脏泵血功能，减少LVIDd（P<0.05），并最终改善KD大鼠舒张功能。 结论 KD诱发心脏收缩舒张功能障碍同时伴有Lcn 2 显著升高。Lcn 2对心肌细胞的直接作用是促凋亡性内质网应激。抑制KD状态下的心肌内质网应激可抑制心肌凋亡改善心脏功能。      

衰老心肌自噬减退的新机制-转录因子EB的关键作用

目的 探讨转录因子EB（TFEB）在衰老心肌自噬减退中的作用。方法 采用老年（22月龄）雄性C57BL/6小鼠为实验对象,以成年（4月龄）雄性C57BL/6小鼠为对照,分析心肌自噬水平、心肌TFEB表达水平。结果 与成年心肌相比,衰老心肌自噬水平显著降低（P<0.05）。衰老心肌中自噬体标志物Atg5、LC3和Beclin-1,溶酶体标志物LAMP1在蛋白和mRNA水平上均出现降低。与成年心肌相比,衰老心肌TFEB蛋白水平显著降低（P<0.05）,衰老心肌细胞核内的TFEB水平下降更为显著（P<0.05）,提示衰老心肌TFEB转录能力减退。给予小剂量雷帕霉素处理,可提高衰老心肌细胞核内TFEB水平,并且改善LC3及LAMP1的mRNA和蛋白水平,提高衰老心肌自噬水平。结论 本研究发现衰老导致的心肌TFEB水平降低严重影响心肌自噬能力,提示TFEB是心肌自噬增龄性减退机制中的关键调节因子。     

醉心与伤心——谈乙醛脱氢酶2的心肌保护机制

关于酒精摄入是否导致心血管系统损伤尚存争议。我们的前期研究证实乙醛是导致心肌损伤的重要物质,而心肌内乙醛脱氢酶2(ALDH2)是清除乙醛的重要途径,并提出其心肌保护的信号机制。然而,ALDH2对非酒精性心肌损伤是否存在保护作用尚不明确。2008年,《科学》(Science)杂志首先刊登了ALDH2抑制心肌缺血损伤的研究论文,但具体机制仍然不明。我们基于自身研究基础,证实了ALDH2保护缺血心脏的全新机制。上述系列研究拓展了对ALDH2的认识,并获得国际同行认可。     

通过科研素质训练全面提高学员创新能力

创新意识和创新能力是人才因素中至关重要的因素,高等医学院校教育的重点是加强大学生综合素质的培养,而通过科研素质的训练是培养医学生创新能力的重要途径。本文通过对科研训练的必要性,科研创新思想的培养,以及如何引导学员申请科研课题立项和参加课外科研等几个方面对科研素质训练提高医学生创新能力的举措进行了探讨。     

股骨髁间骨折应用锁定钢板治疗的体会

目的:探讨锁定钢板治疗股骨髁间骨折的疗效.方法:使用锁定钢板治疗股骨髁间骨折39例,均获随访,随访时间10～24个月,观察分析骨折愈合及膝关节功能恢复情况.结果:所有骨折均在3～7个月内愈合,膝关节优良率92.31%.结论:锁定钢板治疗股骨髁间骨折具有膝关节功能恢复好、生物力学固定牢靠优点,是治疗股骨髁间骨折的有效方法之一.     

3.0T MR滑动窗共轭梯度高限性反向投射重建心肌灌注成像

目前临床应用的MR心肌灌注成像技术有很大的局限性,对于单次激发技术,其空间覆盖有限,不能覆盖整个左心室(仅获取1～3层图像数据),空间分辨率和时间分辨率以及信噪比均较低,每层扫描时间较长,容易产生运动伪影;对于并行采集[一般性自动校准部分并行采集(GRAPPA)或敏感度编码(SENSE)]和EPI技术,虽然每层的扫描时间减少,但仍不能覆盖整个左心室(仅获取3～4层图像数据),分辨率和信噪比均较低.滑动窗共轭梯度高限性反向投射重建(sliding-window conjugate-gradient highly constrained back-projection reconstruction,SW-CG-HYPR)作为一种新的MR心肌灌注成像方法,与传统的心肌灌注成像方法相比,能够覆盖整个左心室,提高空间分辨率、时间分辨率及信噪比,并能减少运动伪影.本研究的目的是前瞻性评价3.0 T MR SW-CG-HYPR心肌灌注成像对冠心病的诊断价值.     

氯离子通道异常引发的肌强直

细胞膜离子通道结构和功能正常是细胞进行生理活动的基础。钠、钾离子通道在肌肉收缩中的作用一直受人关注。最近的研究表明，氯离子通道在肌肉收缩中也占有很重要的地位，甚至比钠、钾通道更具有决定性的意义。