药物靶向抑制黏着斑激酶对心肌梗死后纤维化的作用与机制研究

Myocardial fibrosis is an important factor which affects the prognosis of cardiovascular system diseases. In the previous study, we reported the focal adhesion kinase(FAK) is an important mediator of fibroblast differentiation induced by TGF- beta, but little is reported about the effect and mechanism of FAK on myocardial fibrosis post-infarction. In our preliminary experiment because of targeting inhibition of FAK, cardiac function has been improved after myocardial infarction in mice. We further put forward a hypothesis: FAK is an important target for the regulation of myocardial fibrosis after myocardial infarction, for its intervention, prognosis of myocardial fibrosis may be improved. Herein, we intend to induce cardiac fibroblasts / myofibroblasts differentiation in vitro under the condition of hypoxia and serum-deprivation, meanwhile establish a model of myocardial infarction by coronary artery ligation on mice in vivo, drug-targeting inhibitions of FAK(PP2 or PF-562,271) are to be given, respectively, myocardial fibrosis would be ameliorated，and its downstream AKT/S6K, ERK1/2 signal pathways are to be tested and verified, the mechanism of FAK involved in the myocardial fibrosis post-infarction are to be investigated at molecular, cell and animal levels. According to the expectant result, it may provide a new theoretical and practical basis for the study and treatment of myocardial fibrosis.

心肌纤维化是心血管疾病转归的重要影响因素。在前期研究中，我们报道了黏着斑激酶是TGF-β诱导心脏成纤维细胞分化为肌成纤维细胞的重要介导因子，然而其在心肌梗死后纤维化中的作用与机制鲜有报道。我们在预实验中靶向抑制黏着斑激酶，得到了心肌梗死后小鼠心脏功能改善的表型。为此我们进一步提出假说：黏着斑激酶是调控梗死后心肌纤维化的重要靶点，对其进行干预，可以改善心肌纤维化。为此，我们拟在体外以缺氧无血清环境诱导心脏成纤维细胞/肌成纤维细胞分化，在体构建小鼠心肌梗死模型，分别给予药物（PP2及PF-562,271）靶向抑制黏着斑激酶，心肌纤维化将得到改善，然后检测并验证其下游AKT/S6K，ERK1/2信号通路改变，即从分子、细胞、动物水平等多方面探讨黏着斑激酶参与心肌梗死后纤维化的作用与机制。据此结果，可能为心肌纤维化的研究和治疗提供新的理论和实践依据。

心肌梗死是临床上常见的急危重症，发病率逐年增加，针对心肌梗死心室重构的研究，一直是心血管病研究领域的重点方向。心肌梗死后的纤维化，不仅在梗死区发生，在梗死区交界和非梗死区同样会出现修复性和反应性的纤维化。心肌梗死后的纤维化一定程度上对于梗死区修复，心功能恢复是有益的，但持续的病理性的纤维化可增加心室僵硬度，降低顺应性，最终出现心功能不全。.近年来，越来越多的文献报道认为FAK在纤维化疾病中起着重要的作用；我们课题组既往的研究证实了FAK参与了心肌梗死后纤维化的调控过程，但是对于FAK在不良心室重构和心梗后长期心功能影响方面却仍不明确，因此我们拟提取原代的乳鼠心脏成纤维细胞，培养至第三代时模拟缺血缺氧条件下刺激，在细胞水平探索FAK在缺血缺氧诱导的心脏成纤维细胞的激活和表型转化、增殖迁移以及细胞外基质合成方面的作用和影响；我们的实验结果证实缺血缺氧诱导能增加FAK的磷酸化的表达，FAK与缺血缺氧诱导的成纤维细胞的激活和表型转化密切相关，且这种关系呈现时间和剂量依赖的特点；药物抑制FAK能够明显抑制FAK调控的成纤维细胞的激活和表型转化；药物干预FAK能够减少细胞外基质的合成；药物靶向抑制FAK能够降低缺血缺氧诱导的成纤维细胞的增殖和迁移；FAK下游涉及纤维化的两条信号通路：PI3K/AKT信号通路，ERK1/2信号通路均参与到了上述过程，此过程同时有LOX的参与。动物实验应用药物靶向抑制FAK后能够改善心肌梗死后间质纤维化，这种趋势在梗死区交界以及非梗死区尤为明显，血管周围纤维化同样得到了改善，说明药物抑制FAK能够抑制心肌梗死后梗死区交界及非梗死区的反应性纤维化。在对术后小鼠进行的持续心功能检测中发现，药物靶向抑制FAK能保留部分的左室功能，降低血浆BNP水平，改善小鼠术后生存状态。.综合以上所述，我们在细胞水平首次较为系统地阐述FAK在缺血缺氧环境下成纤维细胞表型转化、增殖迁移以及细胞外基质合成中的作用与机制，为心肌纤维化的治疗提供了新的思路和方法。