自噬在心肌缺血再灌注损伤中的不同作用

心肌缺血再灌注（I/R）损伤可致心肌细胞自噬水平增高，但其作用是保护还是损害心肌，尚无定论，不利于将自噬干预开发成保护心肌的治疗措施。文献报道自噬、线粒体损伤和内质网应激（ERS）均是I/R损伤的重要机制。我们既往的研究提示适度ERS保护心肌，而过度ERS促进细胞凋亡，损害心肌功能。由于ERS、自噬和线粒体损伤之间关系密切，我们假设在I/R时适度自噬对心肌有保护作用，过低和过高的自噬均会促进心肌损伤，而自噬的"安全性"可通过ERS和线粒体损伤的相关指标来判断。本项目拟采用心肌细胞缺氧/复氧及大鼠心肌缺血/再灌注模型来验，通过调整缺氧或缺血时间等因素控制心肌损伤程度，观察自噬活性与细胞生存和心肌功能之间的关系，用自噬激动剂和抑制剂以及自噬因子的适度过表达和RNA抑制等手段进行干预，检测不同程度的损伤刺激所诱导的自噬对心肌的作用，观察线粒体损伤和ERS情况,以期为自噬干预保护心肌提供依据。

本项目中我们假设在I/R 时适度自噬对心肌有保护作用，过低和过高的自噬均会促进心肌损伤，而自噬的"安全性"可通过线粒体损伤的相关指标来判断。本项目采用心肌细胞缺氧/复氧及小鼠心肌缺血/再灌注模型来验，通过调整缺氧或缺血时间等因素控制心肌损伤程度，观察自噬活性与细胞生存和心肌功能之间的关系，用自噬激动剂和抑制剂以及自噬因子的适度过表达和RNA 抑制等手段进行干预，检测不同程度的损伤刺激所诱导的自噬对心肌的作用，观察线粒体损伤和内质网应激情况,以期为自噬干预保护心肌提供依据。主要研究内容有：缺氧复氧损伤程度与自噬水平的关系及功能作用；缺血再灌注损伤程度与自噬水平的关系及功能作用。在此基础上，我们还进行了较多的心肌自噬、凋亡和纤维化等扩展性研究，共取得18项研究成果：在权威SCI杂志发表论著11篇，重大国际会议摘要4篇，国家发明专利3项。以下为主论文内容摘要：.背景及目的：心肌缺血再灌注引起的自噬是热点研究靶点，但自噬对心肌有利还是有害尚存争论。我们评价了缺血再灌注不同时间窗口时改变自噬水平对心肌细胞存活的影响。.实验方法：我们检测了不同时间窗口心肌细胞缺氧复氧或缺血再灌注时的自噬和凋亡水平，并评价了自噬增强剂、抑制剂及自噬基因改变对细胞存活的影响。.主要结果：在乳鼠心肌细胞及成年小鼠心脏接受缺氧复氧或缺血再灌注处理时，自噬水平呈时间依赖性增加。 但缺氧时间在6小时以内时，雷帕霉素增强自噬可促进细胞存活和减轻凋亡，而延至12小时时，雷帕霉素抑制凋亡但增加自噬性细胞死亡，对细胞总生存无显著影响。当缺氧时间延至24小时时，雷帕霉素增加自噬性死亡，而渥曼青霉素则减少自噬死亡和细胞凋亡。在小鼠缺血再灌注模型上，结果相似。在缺氧6小时复氧4小时的心肌细胞，雷帕霉素抑制线粒体转换孔的开放，但当缺血时间延至24小时时，该作用消失。同样，在短时间心肌缺血小鼠，雷帕霉素降低心肌bax的表达，但缺血延至24小时时，其抗凋亡作用消失。.结论及意义：自噬的心肌保护作用是境况依赖性的，调节自噬的治疗应该考虑缺血再灌注的时间窗口。