妊娠心肌肥厚預(yù)適應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)證明及FoxO3a對預(yù)適應(yīng)心肌保護(hù)的貢獻(xiàn).pdf

1、心衰是心血管病人死亡的主要病因。病理性心肌肥厚是心衰進(jìn)展的主要病理基礎(chǔ)，探索抑制病理性心肌肥厚的方法對防治心衰有重要意義。近年來，病理性心肌肥厚及心衰相關(guān)研究進(jìn)展緩慢。本課題組首次在病理模型中驗(yàn)證了心肌肥厚預(yù)適應(yīng)的概念，即短期的心肌肥厚刺激可以抵抗后續(xù)更長的病理性刺激，抑制心肌重構(gòu)、延緩心衰。然而，有關(guān)生理性心肌肥厚因子對持續(xù)病理性肥厚刺激是否有抵抗作用的研究較少，尤其對于妊娠心肌肥厚是否有抵抗后續(xù)持久病理性肥厚刺激的影響完全未知。妊娠

2、生理性肥厚表現(xiàn)為心臟增大、心肌細(xì)胞面積增加，肥厚消退后不損害心功能。由于妊娠期有交感神經(jīng)及腎素血管緊張素系統(tǒng)的激活，因此可認(rèn)定妊娠期心臟處于應(yīng)激狀態(tài)。既往大量研究表明，短時(shí)間、高強(qiáng)度應(yīng)激可以產(chǎn)生預(yù)適應(yīng)效果，但對于妊娠期這種低強(qiáng)度、較長時(shí)間生理性應(yīng)激是否是一種預(yù)適應(yīng)，從而抵抗后續(xù)病理性刺激引起的心肌肥厚，目前未見報(bào)道。既往研究發(fā)現(xiàn)妊娠引起的心血管有益改變可以持續(xù)較長時(shí)間:女性壽命比男性長，女性冠心病的發(fā)病年齡晚于男性6-10年;主動(dòng)脈瓣膜

3、狹窄的病人行瓣膜置換后，女性心肌肥厚消退快于男性;末胎婦女年齡越大，其患心血管疾病的時(shí)間越晚。根據(jù)這些線索以及先前對心肌肥厚預(yù)適應(yīng)的研究結(jié)果，提出以下假設(shè):妊娠引起的生理性心肌肥厚在消退后可能獲得抗肥厚分子記憶，這種抗肥厚分子可以抵抗后續(xù)病理性肥厚刺激，從而抑制心肌肥厚、延緩心衰進(jìn)展。
　　研究目的:
　　1.驗(yàn)證妊娠引起的生理性心肌肥厚消退后是否獲得抗肥厚記憶分子，進(jìn)而抵抗后續(xù)病理性肥厚刺激，達(dá)到抑制心肌重構(gòu)、延緩心衰進(jìn)展

4、的效果
　　2.如果存在妊娠肥厚預(yù)適應(yīng)現(xiàn)象，則探索其可能的機(jī)制。
　　研究方法:
　　觀察孕產(chǎn)期雌性C57/BL6小鼠心肌肥厚特點(diǎn)及檢測血漿血管緊張素Ⅱ(AngⅡ)水平。預(yù)適應(yīng)實(shí)驗(yàn)方案如下:(1)動(dòng)物水平通過小鼠主動(dòng)脈弓縮窄(TAC)或滲透泵AngⅡ灌注建立心肌肥厚模型;分為預(yù)適應(yīng)組(P-AngⅡ/P-TAC:小鼠分娩3周后接受AngⅡ或TAC刺激4周)和對照組（C-AngⅡ/C-TAC:同鼠齡無妊娠經(jīng)歷小鼠行AngⅡ

5、或TAC4刺激4周）;(2)細(xì)胞水平在培養(yǎng)的新生大鼠心肌細(xì)胞(NRCMs)上行AngⅡ刺激建立心肌肥厚模型，分預(yù)適應(yīng)組(Pre+AngⅡ:先使用1μM AngⅡ刺激12小時(shí)，然后撤除刺激24小時(shí)，隨后再次使用10μM AngⅡ刺激48小時(shí)）和對照組（AngⅡ:培養(yǎng)36h后用10μM AngⅡ刺激48小時(shí)）。檢測分娩3周后小鼠心肌組織及撤除AngⅡ刺激24h的NRCMs的FoxO3a、p-FoxO3a表達(dá)水平。同時(shí)檢測動(dòng)物及細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中行病

6、理性肥厚刺激后預(yù)適應(yīng)組和對照組心肌細(xì)胞的FoxO3a、p-FoxO3a及相關(guān)通路分子蛋白的表達(dá)水平。使用敲低或過表達(dá)FoxO3a的腺相關(guān)病毒(AAV-sh-FoxO3a，AAV-FoxO3a)心肌內(nèi)注射，觀察其對妊娠心肌肥厚預(yù)適應(yīng)效應(yīng)的影響。
　　研究結(jié)果:
　　1.妊娠期小鼠心肌肥厚特點(diǎn)及血漿AngⅡ水平變化
　　妊娠引起生理性心肌肥厚，表現(xiàn)為:心重/脛骨長度比值增加、心肌細(xì)胞面積增大、心肌纖維化無明顯增加、心肌肥厚

7、標(biāo)志物ANP和β-MHC表達(dá)水平無顯著改變。妊娠中晚期小鼠血漿AngⅡ表達(dá)水平明顯升高。分娩3周后小鼠心肌細(xì)胞大小及血漿AngⅡ水平消退到孕前水平。
　　2.低濃度AngⅡ預(yù)刺激誘導(dǎo)心肌肥厚預(yù)適應(yīng)效應(yīng)
　　與對照組比較，預(yù)適應(yīng)組NRCMs細(xì)胞面積減小，心肌肥厚標(biāo)志物ANP和β-MHC表達(dá)水平降低。
　　3.妊娠心肌肥厚預(yù)適應(yīng)抑制后續(xù)AngⅡ或TAC引起的病理性肥厚，延緩TAC引起的心衰
　　AngⅡ或TAC引起的

8、心肌肥厚程度（心重/體重比值，心肌細(xì)胞面積，心肌肥厚標(biāo)志物ANP和β-MHC水平）在預(yù)適應(yīng)組明顯低于對照組。而TAC引起的心衰在預(yù)適應(yīng)組明顯輕于對照組，表現(xiàn)為預(yù)適應(yīng)組的肺重/體重比低于對照組，而左室短軸縮短率高于對照組。
　　4.FoxO3a及p-FoxO3a在心肌細(xì)胞應(yīng)激撤除后表達(dá)變化
　　分娩3周后小鼠心臟FoxO3a表達(dá)水平增加，p-FoxO3a表達(dá)下降。同樣NRCMs行AngⅡ預(yù)刺激撤除后，p-FoxO3a表達(dá)水平下

9、降，p-FoxO3a/FoxO3a比值減少。
　　5.預(yù)適應(yīng)能調(diào)控FoxO3a及下游信號通路蛋白
　　在動(dòng)物模型中，相比對照組，預(yù)適應(yīng)組小鼠的心肌p-FoxO3a、p-GSK3β、β-Catenin、CyclinD-1、Bax、Cleaved Caspase-3的表達(dá)水平明顯下調(diào)，Bcl-2表達(dá)水平上調(diào)。在NRCMs模型中，與對照組比較，預(yù)適應(yīng)組的心肌細(xì)胞p-FoxO3a、p-GSK3β、β-Catenin、CyclinD-

10、1、Bax、Cleaved Caspase-3等蛋白表達(dá)水平減少，Bcl-2蛋白表達(dá)水平增加。
　　6.小鼠心肌中沉默或過表達(dá)FoxO3a對妊娠心肌肥厚預(yù)適應(yīng)的影響
　　在小鼠心肌中沉默F(xiàn)oxO3a后發(fā)現(xiàn)預(yù)適應(yīng)組對隨后AngⅡ病理性刺激的保護(hù)作用減弱。與scramble+AngⅡ組相比，AAV-sh-FoxO3a+AngⅡ組心重/體重比值增加、心肌細(xì)胞面積增大、心肌纖維化加重、心肌肥厚標(biāo)志物ANP和β-MHC表達(dá)水平上調(diào)。相