心肌缺血再灌注血管内皮损伤PKG/VASP的修复机制及灯盏花乙素的干预作用

The endothelium is a major determinant of the capacity of tissue to recover from ischemia reperfusion (IR), and interventions capable of protecting the endothelium from IR are of direct clinical interest. Protein kinase G (PKG)/Vasodilator-stimulated phosphoprotein (VASP) pathway holds significant importance for endothelial barrier properties during hypoxia, and it is crucially important for myocardial IR injury. However, PKG/VASP protects against endothelium dysfunction induced by myocardial IR and its mechanisms have not yet been elucidated. In this research,three models will be used: a rat model of myocardial IR, an isolated coronary artery hypoxia reoxygenation (HR) model, and a human cardiac microvascular endothelial cell HR model. We will evaluate the molecular mechanism of the protective effects of PKG/VASP on myocardial IR-induced endothelium dysfunction, and the role of the PKG/VASP/ERK pathway. Furthermore, we will examine the effects of scutellarin (SCU), a Chinese traditional medicine, protects against myocardial IR–induced endothelium dysfunction, and whether the protection is mediated by the PKG/VASP pathway. The study will provide a promising target for the treatment of myocardial IR and a new mechanism to explain the cardiovascular protective effects of SCU.

血管内皮损伤与心肌缺血再灌注（IR）的发生发展密切相关，减轻和修复血管内皮损伤成为防治心肌IR损伤的一个新方向。蛋白激酶G（PKG）/血管扩张刺激磷蛋白（VASP）通路在调节血管内皮功能中有重要作用，但PKG/VASP通路在心肌IR血管内皮损伤中的修复机制尚未完全阐明。本项目拟建立人心脏微血管内皮细胞、大鼠离体冠状动脉和在体心肌IR模型，从细胞分子、离体血管和整体动物水平，探讨PKG/VASP对IR所致血管内皮损伤的修复机制，并明确其下游ERK靶点。此外，由于我国应用中药治疗冠心病的特点，本项目将探讨中药灯盏花乙素（SCU）干预对PKG/VASP拮抗心肌IR血管内皮损伤的影响。本项目的实施，将明确PKG/VASP在心肌IR血管内皮损伤中的保护作用及其分子机制，为心肌IR损伤的防治提供新的作用靶点；并阐明SCU在防治缺血性心血管病方面的分子靶点及作用机制，为SCU的临床合理用药提供科学依据。

血管内皮损伤与心肌缺血再灌注（IR）损伤发生发展密切相关，减轻和修复血管内皮损伤成为防治心肌IR损伤的一个新方向。蛋白激酶G（PKG）/血管扩张刺激磷蛋白（VASP）通路在调节血管内皮功能中有重要作用，但PKG/VASP通路在心肌IR血管内皮损伤中的修复机制尚未完全阐明。. 本项目通过建立人心脏微血管内皮细胞（HCMECs）、大鼠离体冠状动脉和在体心肌IR模型，从细胞分子、离体血管和整体动物水平，探讨PKG/VASP对IR所致血管内皮损伤的修复机制。此外，本项目还探讨了中药灯盏花乙素（SCU）干预对PKG/VASP拮抗心肌IR血管内皮损伤的影响，并研究急性冠脉综合征（ACS）患者经皮冠状动脉介入治疗（PCI）与血管内皮功能损伤的关系，及PKG在其中的作用。. 研究发现，在HCMECs的IR模型中，IR损伤明显下调了HCMECs的PKG/VASP蛋白表达和ERK1/2蛋白磷酸化，SCU对IR诱导的这些变化具有明显拮抗作用；VEGF和ICAM-1的表达均较正常增加，PKG和ERK抑制剂可减少VEGF和ICAM-1表达，但SCU对VEGF和ICAM-1的表达无明显影响。IR损伤可使大鼠离体冠状动脉血管内皮舒张功能受损，SCU对IR损伤的血管内皮功能有保护作用，且与PKG有关。IR损伤可使大鼠离体冠状动脉p-VASP蛋白表达下调，而给予SCU可上调p-VASP表达，有增加VEGF表达的趋势。在大鼠心肌IR模型中，SCU明显减少缺血面积，并改善离体冠状动脉内皮依赖的舒张作用，而PKG抑制剂明显削弱了SCU的保护作用。ACS患者PCI术后导致血管内皮功能受损，可能与eNOS/NO/PKG信号通路有关。. 本项目证实PKG/VASP/ERK通路在心肌IR致血管内皮损伤中具有保护作用，揭示PKG/VASP可能是心肌IR血管内皮损伤的关键治疗靶点之一。PKG/VASP/ERK可能成为缺血性心血管疾病治疗的新靶点。本研究提示SCU拮抗心脏IR致血管内皮损伤，可能与SCU上调PKG/VASP和ERK的表达有关，研究结果将为SCU的临床合理用药提供科学依据。