老年对缺血/再灌注后心肌内凋亡相关基因表达的影响

The number of hospitalizations with CHF as either the principal or the secondary diagnosis in patients over the age of 65 years has actually increased by 70% to 100% over the last 25 years. One possible explanation for this increase is that the patients who are now surviving the acute MI are subsequently succumbing to the consequences of post-ischemia heart failure. However, whether aging contribute to the development of post-ischemia heart failure kept unknown.In our previous study, we found aging significantly depressed post-ischemic cardiac function and resulted in augmented reperfusion-induced myocardial apoptosis(published in AGE, 2011). Furthermore, our study indicated aging changed myocardial ROS and RNS concentration, which might contribute to the pro-apoptotic effects of aging(accept, AGE).With the previous studies, two problems need to be clarified. Firstly, which myocardial apoptosis-related factor will be affected by aging; and secondly, the aging-related change of apoptotic gene expression will happen in which phrase, transcriptional or translational level. In present study, both protein microarray and western blot will be used to test which apoptosis-related factor was affected by aging after myocardial ischemia reperfusion. Additionally, both RNA microarray and real time RT-PCR will be used to test the effects of aging on transcriptional level of the above factors. Western blot will be used to test the effects of aging on activity of these factors (post-translational modification).The present work would contribute to the treatment of age-related heart failure in the near future.

最近，几项大规模研究显示在既往的25年间，老年心衰患者的数量增长了70-100%。专家推测虽然介入技术提高了急性心梗的存活率，但再灌注损伤导致了心衰的发生。老年是否加重了再灌注引起的心衰，急需明确，但目前尚不明了。我们的前期工作显示老年可能引起再灌后心肌凋亡增加，继而导致心功能下降，进一步的研究表明老年引起了心血管内活性氧介质和活性氮介质的改变（上述研究相继发表/接收于美国老年协会标志期刊AGE）。基于以上发现，两个问题急需探讨：一、老年影响了心肌内哪些凋亡基因的表达。二、这种老年性变化主要发生在基因表达的哪一个水平。拟使用蛋白芯片对26种心肌特异性凋亡因子进行检测，筛选出受年龄影响大的，用蛋白电泳确定。在此基础上，分别使用基因芯片、real time RT-PCR从转录水平，和蛋白电泳从翻译（后修饰）水平检测老年对上述表达的影响。本研究将为研发老年心衰的治疗方法提供理论支持。

基于前期研究，本项目对衰老促心肌细胞凋亡的主要机制进行了研究。我们采用了转化医学的研究模式(采用小规模临床试验和相应动物实验的方法相结合的研究模式）对以上问题进行了研究。研究结果显示，(1) 随着年龄的增加，血液和心肌内活性氮介质（RNS）的含量急剧增加，RNS是诱导心肌细胞凋亡的重要因素，因此衰老相关性RNS增加很可能是衰老促凋亡效应的重要原因之一。同时，我们还对硝酸酯类药物使用后，患者体内RNS水平进行检测，发现与成年患者相比，老年患者在硝酸酯类药物使用后导致体内更多的RNS合成，进而参与了缺血后心肌细胞凋亡的发生。在此基础上，本研究进一步对缺血后心衰的发生机制进行了研究（基金研究内容）。(2) 我们的研究结果显示，G蛋白偶联受体激酶2(GRK2)和Fas相关死亡域蛋白（FADD）在再灌注后心肌细胞凋亡中起到了重要作用。我们使用基因敲除的方法对其进行干预，有效地降低了再灌注后心肌细胞凋亡率，抑制了缺血后心衰的发生。GRK2和FADD还可以作为缺血后心衰基因治疗的潜在靶点。（3）最后，我们对衰老的促凋亡效应的基因调控机制进行了研究。使用lncRNA-mRNA芯片对衰老心肌内lncRNA进行了初步筛查，发现了4个与衰老相关的，同时可能参与了心肌凋亡的目标lncRNA, 目前正在对其功能进行深入的检测和确定。我们的研究将为临床治疗衰老相关性心力衰竭提供有力的理论支持。