CCL7调控心肌纤维化的作用和机制研究

Cardiac fibrosis is a key step to stiffness of heart followed by its diastolic dysfunction and also a direct reason of cardiac degeneration. Excessiive collagen and extracellular matrix from cardiac fibroblast plays an important role in the cardiac fibrosis.Variou kinds of extracellular factors activate fibroblasts excessively by activating receptors and downstream signal transduction pathwaies. However, the mechanism is not clear how the cardiac fibroblast regulates and control collagen synthesis through integrating complicated signal network. But our prior study has shown that CCL7 is a very important media to induce cardiac fibrosis subsequent to aldosterone stimulation. So, the aim of this study is to detect the role and signalling mechanism of CCL7 regulating collagen synthesis through independent and cross-talking with other factors, espacially with TGF-β1. This process of CCL7 regulating fibrosis will be studied in molecular, celluler and the global level along the CCL7 principal axis in order to provide new intervening targets and rationality of theory and experiment.

心脏纤维化是心脏僵硬和舒张功能障碍的关键因素,也是心脏老化的直接原因。成纤维细胞过度合成胶原及细胞外基质是心脏纤维化的重要环节。细胞外多种因子通过受体激活及其下游信号通路参与成纤维细胞过度活化。然而,心脏成纤维细胞如何整合复杂多样的信号网络来动态调控胶原合成的机制仍不清楚。本课题组前期研究发现CCL7可能是醛固酮致心脏纤维化的重要中介。本研究旨在探讨CCL7独立以及与其他因子（特别是TGF-β1）交互作用调控心脏成纤维细胞胶原合成的信号转导作用和机制。我们将以CCL7为主轴，在分子、细胞和整体水平研究CCL7在心脏成纤维细胞胶原合成中的作用，为心血管疾病的防治提供新的干预靶点和新的理论与实验依据。

背景：本课题组研究发现CCL7是醛固酮致心肌纤维化的重要中介因子，但其是否是引起心肌纤维化的重要因子及信号通路还不清楚.目的：探讨CCL7调节心肌纤维化的作用及机制.方法：乳鼠心脏成纤维细胞进行实验。CCL7或TGFβ1干预后，RT-PCR及Westernblot分别检测COL1A1和COL3A表达量及Ⅰ型和Ⅲ型胶原蛋白量。ERK1shRNA、ERK2shRNA、Smad2shRNA或Smad3shRNA的腺病毒调低相应蛋白表达，CCL7/TGFβ1干预，检测COL1A1/COL3A1基因、Ⅰ型/Ⅲ胶原蛋白表达量及TGF-β1刺激后CCL7基因表达。用CCL7shRNA或TGFβ1shRNA的腺病毒下调相应蛋白，分别用TGFβ1/CCL7干预，检测Ⅰ型和Ⅲ胶原蛋白表达。过表达CCL7或TGFβ1基因的腺病毒转染高血压大鼠后快速冰冻切片检测基因转入水平;RT-PCR、Western blot法检测心肌中CCL7及TGFβ1基因和蛋白的表达。测定干预前后血压及心功能；RT-PCR及Western blot检测COL1A1基因和COL3A1基因及Ⅰ型和Ⅲ型胶原蛋白表达量，天狼星红及masson切片染色观察心肌纤维化。.结果：CCL7和TGFβ1干预心脏成纤维细胞，COL1A1基因、COL3A1基因及Ⅰ型和Ⅲ胶原蛋白表达量增加，TGFβ1干预后CCL7基因表达上升。ERK1、ERK2、Smad2、Smad3蛋白下调后，CCL7和TGFβ1干预，COL1A1基因、COL3A1基因及Ⅰ型和Ⅲ胶原蛋白表达量均无明显变化，TGFβ1干预后CCL7基因表达下降。下调CCL7后用TGFβ1干预，Ⅰ型和Ⅲ胶原蛋白表达量下降。下调TGF-β1蛋白后用CCL7干预，Ⅰ型和Ⅲ胶原蛋白表达量无明显变化。动物血压在心肌内过表达CCL7及TGFβ1前后差异无统计学意义；过表达CCL7及TGF-β1后大鼠心脏功能较对照组下降，且该差异有统计学意义；过表达CCL7及TGF-β1后大鼠心肌COL1A1基因、COL3A1基因及Ⅰ型和Ⅲ胶原蛋白表达量均增加；天狼星红及Masson切片染色显示纤维化程度加重。.结论：CCL7和TGFβ1通过ERK通路和Smad通路使心脏成纤维细胞Ⅰ型胶原和Ⅲ型胶原分泌增加，TGF-β1通过ERK通路和Smad通路使CCL7基因表达上升。CCL7为心肌纤维化过程中的一个重要因子。