Rad抑制心肌肥大的信号机制和关键结构域研究

JAK-STAT3信号通路在心肌肥大和凋亡的发生机制中发挥重要作用。Rad是新发现的小G蛋白家族成员，已有研究表明Rad具有抑制心肌肥大的作用。我们的前期研究发现：CT-1诱导的肥大心肌细胞Rad mRNA表达水平降低，提示 Rad可能在调节CT-1诱导心肌肥大的信号机制中发挥重要作用。本研究通过检测在Rad过表达和低表达状态下，心肌细胞对CT-1肥大刺激反应的变化、JAK、STAT3 mRNA和蛋白表达水平及心肌细胞凋亡的变化，探讨Rad是否通过JAK-STAT3信号通路发挥抑制心肌肥大的作用，并明确Rad是否通过该通路发挥对心肌细胞凋亡的调节作用。 进一步观察Rad不同突变体感染的心肌细胞对CT-1刺激的反应、JAK、STAT3表达及心肌细胞凋亡的差异，探讨Rad蛋白参与调节心肌肥大和凋亡作用的关键结构域。为心肌肥大及心力衰竭的病理机制提供新的理论依据，并为早期干预提供新的靶点。

本研究通过检测在Rad过表达和低表达状态下，心肌细胞对CT-1肥大刺激反应的变化、JAK、STAT3 mRNA和蛋白表达水平及心肌细胞凋亡的变化，探讨Rad是否通过JAK-STAT3信号通路发挥抑制心肌肥大的作用，并明确Rad是否通过该通路发挥对心肌细胞凋亡的调节作用。 完成并取得如下了研究成果：1.感染复数5、10、15和20对应转染率分别为29.84%、69.69%、77.20%和84.81%,腺病毒转染3d后,Rad过表达组心肌细胞Rad基因mRNA和蛋白蛋白表达水显著增加, 结论:外源性Rad基因可在乳鼠心肌细胞中稳定表达。2.Ad-Rad组心肌细胞内的RadmRNA及其蛋白表达较对照组和Ad-GFP组显著增高；在CT-1的刺激作用下，对照组和Ad-GFP组的心肌细胞内ANFmRNA和β-MHCmRNA表达量显著比Ad-Rad组增高，Rad过表达则对上述改变具有抑制作用。结论 Rad能够负性调控CT-1诱导的心肌细胞肥大。3.肥大模型组心肌细胞ANF蛋白表达水平较空白对照组明显增加,肥大+Ad-Rad组心肌细胞ANF蛋白表达水平较肥大+Ad-GFP组明显降低，肥大+Ad-RNAi组心肌细胞ANF蛋白表达水平较肥大+Ad-GFP组明显升高。肥大模型组心肌细胞Rad mRNA和蛋白表达水平较空白对照组降低，Ad-Rad组心肌细胞Rad mRNA和蛋白表达水平较Ad-GFP组明显增加，Ad-RNAi组心肌细胞Rad mRNA和蛋白表达水平较Ad-GFP组降低。结论: Rad基因可抑制在细胞水平心肌营养素-1诱导的心肌细胞肥大反应,心肌营养素-1可能抑制Rad基因表达。检测Ad-Rad过表达腺病毒转染后Rad基因在体外表达情况，实验表明Rad基因转染后mRNA和蛋白表达水平较对照组明显升高，CT-1刺激后，Rad mRNA和蛋白表达水平较对照组明显降低，表明CT-1可能抑制心肌Rad基因表达。4.Rad 过表达组较对照组心肌肥大反应降低，同时JAK/STAT3磷酸化水平降低，并抑制GATA4的表达。表明：Rad 可能通过抑制JAK/STAT3信号通路，并抑制GATA4的表达从而抑制CT-1诱导的心肌肥大反应。GATA4和JAK/STAT3信号通路相互作用可能在CT-1诱导心肌肥大反应中发挥关键作用。