大麻素受体2通过ERK1/2/TGF-β1/Smad2/3通路干预心肌纤维化的研究

Myocardial fibrosis is a common pathological change of many heart diseases progresses. More and more studies had shown that transforming growth factor-β1 (TGF-β1) promoted fibrosis through Smads pathway by activating the extracellular regulated protein kinase (ERK) pathway. So blocking TGF-β1 signaling pathway may be a potential target for the treatment of myocardial fibrosis. The endocannabinoid system (ES) plays an anti-fibrosis effect by the activation of cannabinoid receptors 2(CB2R). But it is less reported that if ES is involved in cardiac myofibrosis and how to play the role. Our previous studies had shown that there were the expression of CB2R on myocardial fibroblasts. So now we try to study that if CB2R play a role in phenotypic conversion, proliferation, extracellular matrix and collagen synthesis in angiotensin II induced cardiac fibroblasts, in vitro perfusion and CB2-/-transgenic mice, whether it participates in the process of myocardial fibrosis. It would have the anti-fibrotic and reversal of cardiac remodeling effect whether by ERK1/2/TGF-β/Smad2/3 signaling pathways. Through the results, we would expect to explain the relationship between the CB2R and myocardial fibrosis, provide a new therapeutic target on cardiac fibrosis and a theoretical basis for future drug research.

心肌纤维化(myocardial fibrosis，MF)是多种心脏疾病发展至终末期的共同病理改变。既往研究表明在细胞外调节蛋白激酶(ERK)参与下，转化生长因子（TGF）-β1可经Smads2/3途径促进纤维化发展，因此阻断TGF-β1信号通路可能是治疗MF的潜在靶点。此外有报道大麻素受体2（Canabinoid receptor 2, CB2R）激活具有抗组织纤维化作用，但其是否参与MF的报道较少。我们前期研究显示心肌成纤维细胞上有CB2R表达。本课题拟以AngII诱导心肌成纤维细胞、离体心脏灌注、CB2-/-转基因小鼠为模型，研究CB2R在心肌成纤维细胞表型转化、增殖、细胞外基质和胶原合成中的作用，以及如何通过ERK1/2/TGF-β1/Smad2/3信号通路干预MF进程。期望通过上述研究在CB2R与MF之间建立联系，从而为MF这一靶器官损害提供新的治疗靶点和药物治疗研究理论依据。

心肌纤维化(myocardial fibrosis，MF)是多种心脏疾病发展至终末期的共同病理改变。既往研究表明在细胞外调节蛋白激酶(ERK)参与下，转化生长因子（TGF）-β1可经Smads2/3途径促进纤维化发展，因此阻断TGF-β1信号通路可能是治疗MF的潜在靶点。此外有报道大麻素受体2（CB2R）激活具有抗组织纤维化作用，但其是否参与MF的报道较少。我们前期研究显示心肌成纤维细胞上有CB2R表达。本课题拟以AngII诱导心肌成纤维细胞、离体心脏灌注、CB2-/-转基因小鼠为模型，研究CB2R在心肌成纤维细胞表型转化、增殖、细胞外基质和胶原合成中的作用，以及如何通过ERK1/2/TGF-β1/Smad2/3信号通路干预MF进程。经过研究，在心肌成纤维细胞分子水平结果显示经AngII诱导，可见AngII组IL-6、PDGF-BB、TGF-β1浓度明显高于Con组（P<0.05），但给予CB2R激动剂JWH133后浓度明显下降，后又给予CB2R拮抗剂AM630后浓度又再次增加。而尾加压素II表达正好相反。提示CB2R激动剂具有减弱心肌纤维化作用，同时与对照组相比较， AngII组TGF-β1、P-ERK 、P-Smad2/3蛋白表达量增加（P<0.05），经CB2R激动剂JWH133后蛋白表达量减少，而给予CB2R拮抗剂AM630后蛋白表达量增加（P<0.05）。而AngII组CB2R蛋白表达量与之结果刚好相反。通过在体对照组和CB2-/-基因小鼠研究显示，经过AngII及药物处理后空白组的CB2R激动剂组左心舒张末期压力、心室最大上升、下降速率、主动脉流量、冠脉流量值与其他组相比较，差异具有统计学意义(P<0.05)，而心功能EF三组比较有差异，但差异没有统计学意义(P>0.05)。同时组织学研究显示CB2R激动剂可以减少胶原蛋白表达，逆转心肌纤维化，进而证实CB2R可改善心肌重构。本课题利用当前较热点的CB2-/-转基因小鼠作为本课题的研究对象，靶向性抑制CB2R，为更深入的研究CB2R干预心肌纤维化的机制提供强有力保证。本课题从细胞、离体、在体多方面来证实CB2R通过ERK1/2/TGF-β1/Smad2/3信号通路干预MF进程的机制研究，为将来更深入研究CB2R 甚至大麻素系统对心肌纤维化的作用提供依据。为心肌纤维化的防治及干预治疗提供新的思路。