mTOR介导的自噬通路在脂联素抑制内质网应激抗心肌缺血再灌注损伤中的作用及机制研究

Myocardial ischemia/reperfusion injury (MIRI) is known to affect the efficacy of reperfusion. Endoplasmic reticulum stress (ERS) plays an important role in MIRI.Some studies have reported that ERS-autophagy pathway correlates with the fate of myocardial cells suffered with ischemia/reperfusion(IR).Our previous studies have demonstrated that gAd confers cardioprotective effect by suppressing ERS during myocardial IR.Furthermore, our preliminary experiments showed gAd activated mTOR and inhibited the expression of the autophagy related protein in cardiomyocytes exposed to IR.Therefore, we hypothesized that gAd protected MIRI by modulating the ERS-mTOR -autophagy pathway. To support the hypothesis, the present study is carried out to elucidate the effect of gAd on ERS, mTOR activity and autophagy induced by Myocardial IR by using Adiponectin knockout mice in vivo. To further investigate the mechanisms, we explore the relationship of ERS and autophagy and whether the protective effect of gAd results from modulating the ERS-mTOR -autophagy signal pathway during hypoxia/reoxygenation in vitro by using recombinant adenovirus vector mediated functional expression technology and RNA interference technology. It maybe provide new target to MIRI.

心肌缺血再灌注损伤(MIRI)严重影响心肌再灌注疗效，内质网应激（ERS）是其重要病理机制；有研究证实ERS-自噬通路对缺血再灌注后细胞存亡发挥着枢纽作用。我们的前期研究证实球形脂联素（gAd）通过抑制ERS保护MIRI，进一步预实验结果显示，gAd能激活缺血再灌注(IR)心肌mTOR活性，抑制自噬相关基因表达，因此提出假说，gAd可能通过调控ERS-mTOR-自噬通路减轻MIRI。为验证此假说拟进行如下实验：通过建立脂联素基因敲除小鼠心肌IR模型，在体观察gAd对ERS、mTOR活性、自噬的影响；建立乳鼠心肌细胞缺氧复氧模型，通过重组腺病毒载体转染基因技术或RNA干扰技术过表达或沉默ERS关键因子GRP78及CHOP，及给予mTOR抑制剂，探讨ERS与mTOR-自噬的关系以及gAd抑制ERS抗MIRI的下游分子机制。希望为MIRI的有效防治提供新靶点。

缺血性心脏病严重危害人民健康，再灌注治疗是缺血性心脏病最为有效的治疗手段，但有部分患者出现心肌缺血再灌注损伤(MIRI) 。 MIRI已成为影响再灌注治疗效果的一个重要因素 。最近发现，内质网应激（ER）诱导的细胞凋亡是另一大凋亡途径，同时内质网是自噬功能的始发部位之一，内质网应激与缺血再灌注心肌细胞自噬发生密切相关，体内可能存在着一条“ER tress-mTOR-自噬-MIRI”的生物学通路，早期有效调控内质网应激，可能通过逆转过度自噬，缓解MIRI。前期实验我们对脂联素抑制 ER stress 的上游通路有了初步的了解，但脂联素保护 MIRI 抑制 ER stress的下游通路目前仍不十分清楚。我们采用RT-PCR，western blot法，siRNA等技术证实抑制内质网应激的关键因子CHOP可以增加p-mTOR活性，从而抑制自噬，减轻缺血再灌注损伤证实缺血再灌注损伤时存在ER tress-mTOR-自噬信号通路，gAd 通过调控“ER tress-mTOR-自噬”通路，保护MIRI。即 gAd 可抑制 ER tress，激活 mTOR，调控自噬，减轻 MIRI。.坏死性凋亡是可以通过分子机制调控的细胞坏死过程。由于细胞各类死亡方式的复杂联系，研究凋亡与坏性凋亡的区别与联系，使用坏死性凋亡抑制剂联合其他抗凋亡、自噬等药物将有助于我们进一步减轻心肌缺血再灌注损伤，成为抗再灌注损伤的新策略。我们的研究结果证实，MIRI时存在necroptosis，本研究首次证明脂联素通过抗氧化机制和p38MAPK/NF-κB通路的调节，抑制缺氧/复氧诱导的心肌细胞坏死，阐明脂联素对坏死和凋亡的作用，进一步证明gAd可作为治疗心肌缺血再灌注损伤的有效药物，强调了它在MIRI诱导的细胞凋亡和坏死中的保护作用。.本研究阐明脂联素保护MIRI的新机制，不仅对脂联素的心血管保护作用有了更全面深入的认识，也为MIRI 的防治提供新思路。