基于TET-主动去甲基化-EndMT轴探讨芪参六味方干预高血压心肌纤维化的机制

Myocardial fibrosis is an important pathological feature of diastolic dysfunction caused by hypertension, and its treatment is a difficult problem faced by the cardiovascular sciences. Modern researches suggested that EndMT is one of the main mechanisms of hypertensive myocardial fibrosis, and is actively mediated by TET. The previous studies of the research group showed that Qishenliuwei Formula significantly improved left ventricular diastolic function and decreased left ventricular end diastolic diameter in patients with hypertension. Its main drugs can inhibit myocardial remodeling, and reduce myocardial cell oxidative stress injury and energy barrier. Accordingly, we make a hypothesis that Qishenliuwei Formula ameliorates hypertensive myocardial fibrosis may by a mechanism of promoting DNA's active demethylation, inhibiting EndMT, reducing extracellular matrix and collagen production by regulating TET. In this study, SHR rats and rhTGF-β1 induced endothelial cells were used to construct myocardial fibrosis animal and cell models. Using laser confocal fluorescence microscopy, pyrophosphate methylation sequencing and molecular biology and other related technologies and methods to reveal the mechanism of Qishenliuwei Formula in animal, tissue, cell and molecular levels, thereby providing a theoretical basis for its clinical application.

心肌纤维化是高血压所致心脏舒张功能障碍的重要病理学特征，其治疗是心血管学科面临的难点问题。现代研究认为EndMT是高血压心肌纤维化发生的主要机制之一，受TET介导的主动去甲基化调控。课题组前期研究表明芪参六味方显著改善高血压患者的左室舒张功能，降低左室舒张末期内径，其主要药物可抑制心肌重塑，减轻心肌细胞氧化应激损伤及能量障碍。据此提出芪参六味方可能通过调控TET水平，介导DNA主动去甲基化，抑制内皮细胞EndMT，减少细胞外基质及胶原生成，从而改善高血压心肌纤维化的假说。本研究拟采用SHR大鼠、rhTGF-β1诱导内皮细胞构建心肌纤维化动物及细胞模型，运用激光共聚焦荧光显微镜、焦磷酸甲基化测序和分子生物学等相关技术和方法，从整体、组织、细胞、分子层面进行研究，揭示该方干预高血压心肌纤维化的作用机制，从而为其临床应用提供理论依据。

心肌纤维化是高血压所致心脏舒张功能障碍的重要病理学特征，其治疗是心血管学科面临的难点问题。内皮间质转换（Endothelial Mesenchymal Transition, EndMT）是高血压心肌纤维化发生的主要机制之一，受TET介导的主动去甲基化调控。课题组前期研究表明芪参六味方显著改善高血压患者的左室舒张功能，其主要药物可抑制心肌重塑，减轻心肌细胞氧化应激损伤及能量障碍。据此提出芪参六味方可能通过调控TET水平，介导DNA主动去甲基化，抑制内皮细胞EndMT，减少细胞外基质及胶原生成，从而改善高血压心肌纤维化的假说。本研究采用自发高血压大鼠（spontaneously hypertensive rats，SHR）、TGF-β1 诱导人脐静脉内皮细胞（Human Umbilical Vein Endothelial Cells, HUVECs)构建心肌纤维化的动物及细胞模型，运用激光共聚焦荧光显微镜、甲基化测序和分子生物学等相关技术和方法，从整体、组织、细胞、分子层面进行研究，揭示该方干预高血压心肌纤维化的作用机制，从而为其临床应用提供理论依据。.重要研究结果：（1）芪参六味方可降低SHR大鼠血压及心质量指数、改善SHR大鼠的心功能、降低SHR大鼠心肌组织Collagen Ⅰ和Collagen Ⅲ沉积从而减轻心肌纤维化。（2）芪参六味方减轻大鼠心肌纤维化的机制可能与去甲基化、调控Notch、TGF-β1/Smads和Wnt/β-catenin信号通路、影响心肌细胞EndMT过程和改善MMPs/TIMPs比例相关；（3）芪参六味方可抑制TGF-β1诱导HUVECs发生EndMT，恢复MMPs/TIMPs动态平衡，调控TGF-β/Smads和Wnt/β-catenin信号通路，从而调节细胞外基质的合成与降解，抑制胶原沉积，减轻纤维化改变；（4）芪参六味方降低大鼠基因甲基化与TET水平未见明显相关性。本实验从整体、组织、细胞、分子信号通路四方面，验证了芪参六味方可通过降低大鼠基因甲基化水平，调控TGF-β1/Smads、Wnt/β-catenin和Notch信号通路，抑制EndMT过程及改善MMPs/TIMPs比例，从而改善SHR大鼠的心功能和心肌纤维化。揭示了该方干预高血压心肌纤维化的作用机制，为临床运用益气活血中药防治高血压心脏损害提供了科学依据。