Fms样酪氨酸激酶3激活对压力负荷性心室重构的作用及机制研究

Abnormal ventricular remodeling is the key mechanism of heart failure. Ventricular remodeling involves many unknown gene, protein, dynamic change process of signaling molecules.Currently,the intervention measures of the ventricular remodeling for clinical prevention and treatment of heart failure did not achieve the ideal effects, thus elucidating ventricular remodeling and seeking new intervention target are still a new challenge of cardiovascular research. Most recently, it was found that Fms-like tyrosine kinase-3 receptor (Flt3) is a new target of inhibition of ventricular remodeling, however, its mechanisms have not yet been elucidated.This study using molecular biology, patch clamp and confocal techniques,will study the effects and mechanisms of Flt3 activation in cardiac pressure overload induced heart failure animal by transverse aortic contricttion (TAC) and cell model. (1) to clear the effects of Flt3 receptor on TAC ventricular remodeling and heart failure; (2) to clarify inhibiting mechanisms of Flt3/PI3K/Akt on mitochondrial apoptotic pathways;(3)to clarify the regulation mechanisms of Flt3/PI3K/Akt/NOS/NO to CaMKIIδ, and how to modify CaMKIIδ by NO via s-nitrosylation. This will provide an interpretation for heart failure and the new theoretical foundation and potential drug targets for clinical treatment of heart failure.

不良心室重构是导致心衰的关键机制，而心室重构涉及到许多未知基因、蛋白、信号分子的动态变化过程，目前临床上针对心室重构的干预性措施对防治心衰并未取得理想的效果，因此阐明心室重构及寻求新的干预靶点仍是心血管研究的新挑战。最近发现心肌Fms样酪氨酸激酶3（Flt3）是抑制心室重构的新靶点，但其机制尚未阐明。本课题拟通过心脏后负荷性心衰动物模型（TAC）和细胞培养，应用分子生物学、膜片钳及共聚焦等技术，以Flt3受体-信号通路-功能为主要研究内容：①明确Flt3激活对TAC心室重构及心衰的作用；②阐明Flt3-PI3K/Akt抑制线粒体凋亡通路的机制；③阐明Flt3-PI3K/Akt/NOS/NO调控CaMKIIδ的作用及NO负性调控CaMKIIδ的S-亚硝基化位点。深入研究Flt3激活对压力负荷性心室重构和心衰的保护作用及其新机制，为阐述心衰机制及其临床治疗提供新的理论依据和潜在药物靶点。

不良心肌重构是心衰发生的主要原因，而心肌重构涉及了许多仍然未知的基因、蛋白、信号分子，从而限制了HF临床防治。新近发现Flt3受体是心肌在应激时表达的保护性分子，但其机制仍不被完全阐明。本项目在不同心肌肥大及心衰模型小鼠上深入研究了Flt3受体激活（应用FL配体）的作用及其作用机制。动物模型包括主动脉缩窄（TAC）型、AngII及ISO诱导型心肌肥大及心衰模型。研究结果表明：（1）激活Flt3受体对TAC、AngII、ISO诱导心肌肥大及重构均有显著保护作用：表现为动物心脏功能、组织形态及超微结构（心脏指数、EF/FS、LVIDd、LVPWd；心肌肥厚、心肌纤维化及线粒体结构）的损伤得到明显改善；（2）激活Flt3受体能明显抑制AngII、H2O2诱导的心肌细胞（H9C2及大鼠原代细胞）凋亡；其机制可能与激活Akt/mTORC1通路有关；（3）激活Flt3受体能明显抑制AngII、ISO诱导的心肌细胞（H9C2及大鼠原代细胞）肥大；并能显著降低AngII诱导的损害的自噬水平及线粒体分裂；其机制可能与调控AMPK/mTOR/FOXO3a/LC3信号分子通路有关；（4）激活Flt3受体能明显降低AngII、H2O2引起的胞内ROS升高及Ca2+超载；其机制可能与降低CaMKII活性有关；进一步研究发现氧化应激时内源性NO能延迟或抑制ROS介导细胞内钙和收缩功能的异常，其保护作用机制可能通过NOS/cGMP/PKG依赖性的途径，也可能通过反馈性抑制CaMKII而起作用；（5）FLt3受体阻断剂Sorafenib对能明显引起大鼠心脏肥大、纤维化及功能障碍，但其机制可能与线粒体氧化应激、线粒体稳态失衡及线粒体自噬异常有关；.上述研究表明应激性Flt3受体的表达及激活通过多种途径及机制参与了病理性心肌肥大/重构的保护作用，这对阐述心衰机制和临床治疗心衰提供理论依据和潜在药物靶点.