外源性环氧二十碳三烯酸调节腺苷受体2A通路在LPS诱导小鼠心肌损伤中的作用及机制研究

Although epoxyeicosatrienoic acids (EETs) are reported have multiple protective effects in different cardiovascular diseases, it remains unknown whether EETs can improve the pathogenesis of septic cardiac dysfunction induced by lipopolysaccharide (LPS). Our previous study found cardiac-specific CYP2J2 transgenic mice (Tr) showed improved cardiac function and reduced inflammation response after administration with LPS, and CYP2J2 could regulate the expression of A2A adenosine receptor (A2AR). Based on this, the present study attempts to investigate the effects of EETs on LPS-induced inflammatory response in myocardial dysfunction mice and cardiac myocytes. We will use septic cardiac dysfunction mice induced by LPS and cardiac-specific CYP2J2 or ADORA2A–deficient mice model to explore the role and mechanism of EETs on anti-inflammation and anti-apoptosis through regulating the actiearvation of A2AR. Meanwhile, in vitro, we further research that EETs exert their cardioprotective effects in LPS-induced cardiomyocyte injury by activation of A2AR. Our study will elucidate the new mechamism of CYP2J2-EETs in preventing and treating septic cardiac dysfunction and provide new therapeutic idea.

环氧二十碳三烯酸（EETs）对多种心血管疾病发挥保护作用，但EETs是否能够改善脓毒症心脏病的病理生理进程，却鲜有报道。我们前期研究发现心肌特异性高表达CYP450-2J2（产生EETs的催化酶）转基因小鼠可明显改善LPS引起的心功能障碍，并首次发现EETs可能通过调节腺苷受体2A（A2AR）通路的表达发挥抗炎及抗凋亡作用。在此基础上，本项目将在体内小鼠模型及体外细胞实验中，进一步研究EETs对LPS引起的急性心肌细胞损伤的作用及具体机制。本项目拟应用心肌特异性高表达CYP450-2J2转基因小鼠及ADORA2A（腺苷受体2A）基因敲除小鼠建立脓毒症心脏病模型，体内研究CYP2J2-EETs系统通过激活A2AR/PKA/CREB通路防治急性心功能损伤的作用及机制；同时，进一步在体外研究A2AR信号通路在EETs发挥心肌保护作用中的机制。

脓毒症是指由细菌感染引起的全身炎症反应，可进行性发展为多器官功能衰竭，而合并心脏功能障碍患者，其死亡率明显增加。因此，抑制脓毒症心脏病发生发展中的炎症过程将有利于改善心脏功能障碍。腺苷受体2A（A2AR）在脂多糖(Lipopolysaccharides, LPS)诱导的炎症反应中发挥本质作用。且A2AR，PI3K，PPARγ信号通路的激活可能在LPS引起的心肌细胞损伤过程中发挥保护作用。细胞色素P450酶-环氧二十碳三烯酸（CYP450-EETs）系统在动脉粥样硬化、心肌梗死、心肌纤维化、心力衰竭、瓣膜病等模型中发挥保护作用。然而，关于EETs在LPS诱导的急性心肌损伤的研究却很少。因此，本项目利用心脏特异性高表达CYP2J2转基因小鼠模型和ADORA2A基因（编码A2AR受体）敲除小鼠模型，结合细胞分子生物学方法，从以下几方面进行研究：1. 在脓毒症心脏病小鼠模型中，探索心肌特异性高表达CYP2J2对心功能的作用及机制；2. 利用ADORA2A基因敲除小鼠模型，研究CYP2J2高表达对心肌保护作用的具体机制；3.在体外培养的原代心肌细胞或H9C2心肌细胞系中，研究11,12-EET对LPS刺激的作用及机制。LPS通过与细胞膜表面TLR-4受体结合，启动NF-κB信号通路相关的炎性反应，进一步导致细胞凋亡；EETs可通过上调A2AR/PKA/CREB信号途径，发挥抗炎抗凋亡作用；A2AR/PKA/CREB通路至少部分通过调节PI3K及PPARγ，发挥心肌保护作用。本项目证明CYP2J2-EETs系统对LPS引起的急性心肌损伤可发挥保护作用，并进一步揭示CYP2J2-EETs系统可通过调节A2AR的表达发挥抗炎及抗凋亡作用。最后，利用ADORA2A基因敲除小鼠模型，再次证明CYP2J2-EETs系统至少部分通过A2AR受体发挥心血管保护作用，为临床治疗脓毒症心脏病提供新的理论依据。