促红细胞生成素对心脏重构的影响中TGF-β1-TAK1-p38 MAPK信号通路和炎症因子在其中的作用

促红细胞生成素（EPO）有多种心脏保护作用：包括了缩小心肌梗死面积，减轻缺血再灌注损伤时的炎症反应，抑制凋亡，促进新生血管形成等。我们近期的研究还发现，EPO对体外培养的新生大鼠心脏成纤维细胞（CFs）在血管紧张素Ⅱ刺激下TGF-β1的合成有明显的抑制作用，同时也明显的抑制CFs的增殖和合成Ⅰ型、Ⅲ型胶原。这说明EPO可能在抗心肌重构和心肌纤维化中有一定的临床应有价值。EPO抑制新生大鼠CFs合成TGF-β1后，是否具有明确的抗心肌重构和心肌纤维化还有待进一步的在体实验证实，具体的信号通路机制也需要进一步探讨。本研究拟采用体外细胞培养和在体实验动物模型作为研究方法，在细胞和在体水平研究TGF-β1-TAK1-p38 MAPK信号通路在EPO对心脏重构的影响中作用，以及在体水平时炎症因子表达变化的影响。通过本课题，阐明EPO对心脏重构影响的分子机制，为抗心脏重构药物提供新的方法和理论依据。

心肌梗死可以导致心肌细胞死亡、心脏成纤维细胞的增殖、细胞外基质的沉积和炎症反应等一系列的病理生理改变。促红细胞生成素（EPO）这种促血细胞生成的细胞因子目前发现可以在缺血情况下起到缩小心肌梗死后面积和保持左室功能的作用。本研究主要是为了阐明EPO心脏保护的相关信号转导机制。本研究中，我们通过结扎大鼠心脏的左前降支制作心肌梗死模型，模型制作前30分钟和成功后每周两次给大鼠皮下注射EPO和/或p38MAPK 抑制剂SB203580。同时我们已在体外培养的细胞实验中研究TGF-β1-TAK1-38MAPK信号通路在其中的作用。应用胰酶和胶原酶双酶法和差速贴壁法分离培养新生大鼠心肌细胞和心脏成纤维细胞，同样的在不同组分别给予EPO、血管紧张素Ⅱ(Ang II)和 SB203580。采用TTC和伊文斯蓝染色测量梗死面积，HE染色行病理学检测。采用ELISA法检测大鼠血浆中IL-6、 TNF-α和IL-1β的水平，免疫组化和western blot法检测TGF-β1、TAK1和 p38MAPK的表达。结果显示EPO 和/或SB203580均可明显缩小心梗面积、减轻左室重量、炎性细胞浸润、减轻纤维化以及降低促炎因子的水平。同时还可以增加大鼠左室dp/dtmax，降低左室舒张末压。在离体细胞的研究中，亦可以看到类似的改变。EPO抑制了心脏成纤维细胞中fTGF-β1和α-SMA以及心肌细胞中ANF和β-MHC的表达，同时心肌细胞肥大程度亦有所减轻。EPO同时显著抑制了在体心肌梗死促发的和离体Ang II诱导的心肌细胞和心脏成纤维细胞中TGF-β1、TAK1和p38MAPK的上调，同时还抑制了TAK1和p38MAPK的磷酸化。总之，抑制p38MAPK可以模拟EPO诸多的保护作用。因此我们认为，抑制心肌梗死后TGF-β1-TAK1-p38MAPK信号通路的激活是主要的EPO心脏保护作用机制。