脂联素受体在压力超负荷致左室舒张功能不全中的保护作用及机制研究

The mechanisms of diastolic heart failure and its earliest manifestation left ventricular diastolic dysfunction are not fully elucidated. Since that we have previously demonstrated the cardioprotective role of adiponectin in left ventricular diastolic dysfunction through a spontaneously hypertensive rat model, and found that adiponectin recepotr AdipoR1 downregulated, AdipoR2 significantly upregulated when onset of left ventricular diastolic dysfunction, while expression of T-cad lately decreased. However, the differences among 3 adiponectin receptors (AdipoR1, AdipoR2, and T-cadherin) at cardioprotective level are not clarified yet, and the post-receptor downstream signalings are still not fully understood. Hence the present study aims to first investigate distributions of three adiponectin receptors during diastoilc dysfunction, then through lentiviral thechnology to interfere and overexpress three receptors to clarify the mechanistic differences and the post-receptor cardioprotective effects in cell hypertrophy, necrosis, profibrosis, proangiogenesis and metabolism through cellular and a transverse aortic constriction rat model, in the hope of verifying the signal network (mainly AMPK,MAPKs and Akt)of adiponectin receptors and aid the understanding of left ventricular diastolic dysfunction and diastolic heart failure.

左室舒张功能不全、舒张性心力衰竭的发病机理不明。我们前期研究采用自发性高血压大鼠为压力超负荷致舒张功能不全模型，发现脂联素对舒张功能不全有保护作用，并且舒张功能不全出现时脂联素受体AdipoR1表达降低，AdipoR2表达明显升高而T-cad表达在舒张功能不全进展时降低。本课题拟进一步在主动脉缩窄（TAC）小鼠模型（压力超负荷）观察舒张功能不全进展过程中该3种脂联素受体表达的差异，同时采用病毒干预使单一受体或双受体过表达和基因敲除方法，在培养的心肌细胞和TAC小鼠模型（以小动物超声动态观察左室舒张功能变化），明确该3种脂联素受体发挥心脏保护作用的具体方式（心肌细胞肥大、凋亡、分泌纤维化因子、促血管新生因子以及代谢），以及该3种脂联素受体发挥心脏保护作用的受体后的信号机制(着重观察AMPK,MAPKs,Akt信号网络)，为舒张功能不全和舒张性心力衰竭的预防和治疗干预提供理论基础。

射血分数保留的心力衰竭患者人群在心衰患者中占比达50%，目前临床上缺乏有效的治疗方案，心脏舒张功能不全是射血分数保留的心衰的早期表现，具体发病机制尚不明确。脂联素为白色脂肪组织分泌的细胞因子，通过三种脂联素受体传递生物学信号，发挥对心脏的多重保护作用。研究表明，脂联素可改善心脏舒张功能，但不同受体介导脂联素对心脏作用的具体形式和下游分子机制尚不明确。本研究在动物水平，采用3、6、9、12月SHR和主动脉缩窄术构建心脏舒张功能不全动物模型，组织多普勒和血流频谱评估心脏舒张功能，Elisa检测血清NT-proBNP水平，WB检测脂联素受体在心脏上的表达变化，再运用AAV9(Adeno-associated virus 9)病毒感染动物，抑制/过表达不同脂联素受体，探讨其介导脂联素对心脏舒张功能保护作用的形式和分子机制；在细胞水平，以AngII刺激心肌细胞，WB检测心肌细胞脂联素受体表达，并通过慢病毒转染抑制脂联素受体表达，WB检测心肌细胞凋亡相关蛋白Bax/Bcl-2表达水平，TUNEL检测心肌细胞凋亡比例，mitotracker染色检测心肌细胞线粒体形态。研究结果显示，三种脂联素受体在心脏舒张功能不全病程中有不同的变化趋势；在SHR中，脂联素受体1表达水平在12月龄SHR中降低；脂联素受体2表达水平在不同月龄SHR中无明显变化； T-cadherin表达在3和12月龄SHR心脏中高于同月龄WT组，而在6、9月龄SHR中低于WT组。在主动脉缩窄术构建的舒张功能不全模型鼠中，脂联素受体1在术后3月表达明显下降。细胞水平研究表明，AngII可诱导心肌细胞脂联素受体1表达升高，细胞凋亡增加，线粒体形态破坏，外源性APN干预能部分减轻AngII诱导的细胞凋亡，慢病毒抑制心肌细胞脂联素受体1后，脂联素的保护作用显著抑制。本研究初步揭示了舒张性心功能不全不同时期，脂联素受体的表达水平；初步明确了脂联素受体1参与介导了脂联素对AngII诱导下心肌凋亡和线粒体形态的保护作用。本研究为进一步探讨脂联素受体介导脂联素对心脏舒张功能保护作用的分子机制奠定了基础，为临床治疗舒张性心功能不全提供了新的思路和方向。