中性粒细胞来源的晚期糖基化终产物-羧甲基赖氨酸（CML-AGEs）通过RAGE受体加重心肌缺血再灌注损伤的分子机制研究

Myocardial ischemia/ reperfusion injury (MIRI) remains the urgent issue for the treatment of acute myocardial infarction. Advanced Glycation End Products- Nε-carboxymethyl-lysin (CML-AGEs) are the main cause of diabetic complications. However, our preliminary researches reveal that CML-AGEs are significantly increased after primary coronary intervention in AMI patients without Diabetes Mellitus. Neutrophil depletion significantly reduces the formation of CML-AGEs after myocardial reperfusion, indicating nertrophils may promote CML-AGEs formation after myocardial ischemia/reperfusion independent of long-term hyperglycemia. In addition, reducing CML-AGEs significantly alleviates MIRI, disposing primary cardiomyocytes with CML-AGEs elevates the expression of RAGE as well as necroptosis associated proteins, indicating CML-AGEs may activate necroptosis in cardiomyocytes through RAGE to exacerbate MIRI. However, the molecular mechanisms are less clear. Therefore, the objectives of the research are to elucidate the mechanism of neutrophil promoting the formation of CML-AGEs, to explore how CML-AGEs exacerbate MIRI through RAGE，and to provided a new theraputic target for prevention of MIRI.

心肌缺血再灌注损伤（MIRI）是急性心肌梗死救治领域亟待解决的问题。晚期糖基化终产物-羧甲基赖氨酸（CML-AGEs）是导致糖尿病并发症的罪魁祸首。但我们前期研究发现血糖正常的心梗患者接受急诊介入治疗后CML-AGEs的水平显著增加，清除中性粒细胞能够有效降低CML-AGEs的水平，提示中性粒细胞可促进CML-AGEs的合成而不依赖于长期高血糖的作用；降低CML-AGEs的水平可减轻MIRI，应用CML-AGEs处理后的心肌细胞RAGE受体及坏死性凋亡相关蛋白表达增加，提示CML-AGEs可能通过RAGE受体促进心肌细胞的坏死性凋亡，但其机制尚不明确。本项目拟采用RAGE-/-小鼠结合缺血再灌注模型阐明中性粒细胞在CML-AGEs生成中发挥的作用及CML-AGEs促进MIRI的分子机制，为早期干预MIRI提供新的靶点。

心肌缺血/再灌注损伤（myocardial ischemia/reperfusion injury，MI/RI）导致心肌组织梗死面积扩大，晚期纤维化加重，心功能下降，最终发展为心衰。因此，如何早期、有效地干预MI/RI是降低AMI死亡率及提高患者远期生活质量亟待解决的问题。羧甲基赖氨酸（Nε-carboxymethyl-lysin，CML）是晚期糖基化终产物（advanced glycation end products，AGEs）的主要成员。本研究发现，非糖尿病患者AMI后外周血中CML-AGEs显著增加，血管再通可进一步增加外周血中CML-AGEs的水平，提示CML-AGEs的生成可不依赖长期高血糖的作用。动物实验表明，MI/R后CML-AGEs在外周血和心肌组织中显著增加，于24h达高峰。进一步探究MI/R后CML-AGEs的细胞来源，本研究分别清除MI/R后动员的中性粒细胞或单核巨噬细胞，结果表明，清除中性粒细胞可有效降低MI/R后外周血和心肌组织中CML-AGEs的水平，而清除单核巨噬细胞对CML-AGEs无显著影响，提示中性粒细胞是MI/R后CML-AGEs合成的主要细胞来源。进一步研究发现：CML-AGEs处理可扩大心肌梗死范围，加重心肌纤维化，降低心肌收缩功能；而CML-AGEs合成抑制剂吡哆胺（pyridoxamine，PM）则能缩小心肌梗死范围，减轻心肌纤维化，改善心功能，提示CML-AGEs可加重MI/RI。本研究进一步通过细胞和动物实验发现，CML-AGEs可增加MI/R后心肌细胞内RIP3及其下游信号分子RIP1和MLKL的磷酸化水平，激活RIP3介导的心肌细胞程序性坏死，增加心肌组织的氧化应激和炎症反应，从而加重MI/RI。RAGE是AGEs的主要受体，为证实CML-AGEs是否通过RAGE受体激活RIP3介导的细胞程序性坏死，本研究采用RAGE-/-小鼠进行MI/R造模。结果表明，RAGE缺失可有效阻断CML-AGEs对RIP3介导的程序性坏死的激活作用，逆转CML-AGEs导致的MI/RI。综上，本课题通过AMI患者外周血标本、动物实验、和细胞实验发现：中性粒细胞来源的CML-AGEs可通过RAGE受体激活RIP3介导的心肌细胞程序性坏死，从而加重心肌缺血再灌注损伤。