从ROS与Egr-1间信号通路探讨碘化N－正丁基氟哌啶醇抗心肌缺血再灌注损伤的分子机制

早期生长反应基因1（Egr-1）是多种器官缺血再灌注（I/R）损伤的中心环节，是药物作用的一个重要靶点，但Egr-1与I/R损伤另一重要病理生理过程氧化应激－体内活性氧（ROS）蓄积的关系尚不清楚。已知碘化N-正丁基氟哌啶醇（F2，我室合成的专利化合物）可以通过抑制Egr-1高表达而具有抗心肌I/R损伤的作用，同时发现，F2及Egr-1反义寡核苷酸均可抑制心肌ROS清除酶-SOD的活性、减少脂质氧化损伤。我们结合文献和前期大量工作，提出以下假说：心肌受到I/R刺激时，ROS与Egr-1间可能存在一条正（或负）反馈环路，Egr-1是ROS诱导炎性反应的重要介质，在I/R损伤中发挥着极其重要的作用。本项目拟在整体动物和多种离体细胞水平，从F2作用机制探讨ROS/Egr-1信号通路在心肌I/R损伤中的重要作用，在揭示F2抗心肌I/R损伤分子机制、提高其研发价值的同时阐明心肌I/R损伤的新机制。

已有研究表明，早期生长反应基因-1（Egr-1）由于可启动和扩大炎症反应、诱发凝血及引起血管高通透性，可能是各脏器缺血再灌注（I/R）损伤相关信号转导通路的“分子开关”，是药物作用的一个重要靶点。氧化应激（胞内活性氧－ROS蓄积）是目前认为的心肌I/R损伤的一个重要病理生理改变，但心肌I/R时ROS与Egr-1的关系如何尚不清楚。已知新化合物碘化N-正丁基氟哌啶醇（F2，我室合成的专利化合物）可以通过抑制Egr-1高表达而具有抗心肌I/R损伤的作用，同时发现，F2及Egr-1反义寡核苷酸均可提高心肌ROS清除酶-SOD的活性、减少脂质氧化损伤。本研究在Langendorff灌流分离的成年大鼠心肌细胞氧化应激模型（I/R间接在体模型）上、大鼠乳鼠心肌细胞和心肌细胞系H9c2及冠脉微血管内皮细胞的缺氧复氧（H/R）模型（I/R离体模型）上，借助于通路上各种激动剂和抑制剂证明了心肌H/R时， ROS/Egr-1信号通路被激活，MEK/ERK或JNK的活化于此通路中起了重要的介导作用。同时发现对F2对H/R所致心肌细胞存活率下降、cTnI的漏出、细胞凋亡、氧化应激损伤和钠氢交换体激活等的一系列保护作用与其对ROS/MEK/ERK（JNK）/Egr-1通路的调节作用有关。此外，采用模拟缺氧/再灌注液与氮气饱和培养基相结合的方法建立了巨噬细胞H/R模型，发现H/R可以造成巨噬细胞内ROS生成增加，而ROS清除剂依达拉奉（EDA）能剂量依赖地抑制H/R所致的ROS过度生成。本研究结果支持Egr-1是心肌I/R时各条损伤通路殊途同归的一个关键节点，使Egr-1作为各脏器缺血再灌“分子基础”的观点得到了更好的诠释。对F2抗心肌I/R损伤分子机制的进一步揭示，大大提高了其开发价值，为其应用于其它脏器I/R损伤提供了充分的理论基础。此外，建立巨噬细胞H/R模型制作切实可行的方法，非常适用于不同脏器I/R损伤共同分子机制的探讨及寻找共同治疗策略的相关研究。