新分子CTRP3对心肌缺血/再灌注损伤的保护作用及分子机制

Nowadays, clinical personnel urgently require cardioprotective molecule/intervention targets for treatment of ischemic heart disease. Applicant recently demonstrated that novel molecule CTRP3 positively regulate pathological remodeling post myocardial infarction via Akt activation (Circulation 2012). Our preliminary in vitro studies (unpublished data) suggested that: 1) CTRP3 significantly attenuated hypoxia/reoxygenation induced myocardial apoptosis; 2) CTRP3 interaction with calreticulin directly; and 3) inhibition of calreticulin expression in cardiomyocyte significantly blunt CTRP3 cardioprotection against myocardial ischemia/reperfusion injury. Thus applicant proposed scientific hypothesis that CTRP3 exerts cardioprotective actions against myocardial ischemia/reperfusion injury via calreticulin as its myocardial receptor. Utilizing calreticulin KO rats and adenovirus overexpression method, the present study will demonstrate that whether CTRP3 exerts cardioprotective actions against myocardial ischemia/reperfusion injury via calreticulin as its myocardial receptor and to identify major mechanisms involved in both in vivo and in vitro mimic myocardial ischemia/reperfusion injury models, which will provide new therapeutic target of ischemic heart disease.

目前临床匮乏缺血性心脏病保护性分子/干预靶点。申请者前期首先发现新分子CTRP3通过Akt抑制心梗后病理性心肌重构（Circulation 2012）。进一步离体预试验提示：CTRP3可显著抑制心肌缺氧/复氧损伤；CTRP3与心肌钙网蛋白（Calreticulin）直接结合；抑制Calreticulin表达可显著减低CTRP3心肌保护作用。由此提出假说：CTRP3通过受体Calreticulin发挥显著的心肌缺血/再灌注（MI/R）损伤保护作用。本研究拟采用先进的基因敲除及腺病毒过表达双向干预技术，离体细胞及动物在体研究相结合和免疫共沉淀等分子生物学的方法，通过小鼠超声、血流动力学检测、TTC染色等方法正、反向研究验证CTRP3是否通过Calreticulin发挥显著的MI/R损伤保护作用并部分阐明其机制，为缺血性心脏病防治提供新的干预靶点，具有重要的理论与应用价值。

本项目研究通过采用基因敲除、病毒过表达及干扰技术，离体细胞及动物在体研究相结合，通过小鼠超声、血流动力学检测、TTC染色等方法正、反向研究验证，明确了新脂肪因子CTRP3通过心肌表面CRT受体激活Akt-Gsk3β信号通路，抑制心肌细胞凋亡，从而发挥对抗MI/R 损伤的心肌保护作用，为进一步明确CTRP3发挥MI/R损伤保护作用的分子机制提供更全面的实验依据。.本项目实施过程中，共计发表SCI论文11篇；申请国家发明专利9项。课题负责人获得国家重点研发计划课题一项（2016年）、国家自然科学基金面上项目一项（2017年）。负责人入选教育部2015年度“长江学者”首批青年学者、2016年度国家“万人计划”青年拔尖人才。课题负责人牵头完成的《心肌损伤新干预靶点CTRP的发现及转化研究》获2016年陕西省科学技术奖（二等，第1完成人）、2016年陕西省自然科学优秀学术论文奖（一等，第1完成人），并作为重要组成部分参与获得2016年国家科技进步奖（二等，第8完成人）、2015年中华医学科技奖（一等，第8完成人）。培养毕业博士研究生5名，毕业硕士研究生1名。