Nur77抑制内皮-间质转化在心肌梗死后心肌纤维化中的作用及机制

Myocardial fibrosis after myocardial infarction(MI) leads to left ventricular remodeling and finally to heart failure. Endothelial-to-mesenchymal transition(EndMT) plays an important role in this process. Previous studies have identified orphan nuclear receptor Nur77 as a key regulator in promoting neoangiogenesis and inhibiting inflammation. Our preliminary results show that activation of Nur77 markedly inhibits EndMT, while the exact molecular mechanism involved is still unclear. This application proposes to (1)investigate the impact of Nur77 on EndMT by performing both gain- and loss- of function studies in human cardiac microvascular endothelial cells(HCMECs); (2)explore how Nur77 interact with two important pathways(TGF-β and Wnt/β catenin pathway) in EndMT through Western-blot,co-immunoprecipitation and qPCR; (3)generate transgenic mice with endothelial specific expression of LacZ to determine whether AAV9 mediated overexpression of Nur77 or pharmacological activation of Nur77 by 6-MP is able to inhibit EndMT and its impact on left ventricular remodeling and cardiac function in vivo.This project is targeted at Nur77 to study the mechanism of EndMT in cardiac fibrosis, which will shed light on potential novel therapy in left ventricular remodeling and heart failure after MI.

心肌梗死（MI）后心肌纤维化可导致左室重构、最终进展至心力衰竭，内皮-间质转化（EndMT）在其中起重要作用。既往研究显示，孤儿核受体Nur77激活可促进新生血管形成，抑制炎症反应。本课题组前期研究发现，Nur77的激活抑制EndMT，但具体机制不明。本研究拟1）通过在人心脏微血管内皮细胞内过表达或低表达Nur77，研究其对EndMT的作用。2）通过WB、Co-IP、qPCR等技术，探索Nur77对诱导EndMT的两条重要通路TGF-β及Wnt/β-catenin通路的作用及相关机制。3）构建内皮特异性表达LacZ的转基因小鼠，经在体实验，观察以AAV9载体或6-MP（Nur77激动剂）过表达Nur77能否抑制EndMT，以及抑制EndMT对左室重构及心功能的影响。本项目以Nur77为干预靶点，探索EndMT在心肌纤维化中的作用机制，为MI后左室重构和心功能不全的防治提供新的途径。

线粒体来源肽（MDP）最早因具有神经保护作用被深入研究，目前多项研究显示MDP还具有抑制动脉粥样硬化、改善心肌梗死后心功能的作用。Humanin和MOTS-c是两种研究较深入的MDP。心肌纤维化是随年龄增加的生理过程，可导致心收缩功能不全，既往研究显示血清humanin浓度随年龄降低，提示外源性补充humanin可缓解高龄导致的心肌纤维化。本课题组自小鼠18个月起外源性补充humanin总计14个月，通过比较humanin治疗的老年小鼠、对照老年小鼠及青年小鼠心肌细胞及成纤维细胞比例、心肌胶原沉积、心肌内成纤维细胞增殖、心肌细胞凋亡、促纤维化细胞因子表达及分子信号通路等指标，探索humanin是否可改善老龄小鼠心肌纤维化。结果显示， humanin可增加老龄小鼠心脏内心肌细胞比例，降低成纤维细胞比例。此外，组织学研究显示长期外源性补充Humanin可显著降低老龄小鼠心肌细胞凋亡、成纤维细胞增殖及降低促进纤维化的细胞因子表达（TGF-β1, FGF-2 and MMP-2），最终改善小鼠心肌纤维化其机制可能与Humanin上调AKT/ GSK-3β通路相关，提示外源性补充Humanin可能是治疗高龄导致心肌重构的新方法。为研究MOTS-c是否保护内皮功能，本研究团队通过比较内皮功能正常及异常患者血清MOTS-c浓度后发现，内皮功能紊乱患者血清中MOTS-c浓度降低，且MOTS-c浓度与微血管内皮功能及冠状动脉内皮功能呈正相关。体外内皮功能研究显示，使用MOTS-c预处理大鼠及肾动脉狭窄小鼠的主动脉环，可改善血管对乙酰胆碱的反应性。综上所述，循环MOTS-c具有保护冠状动脉内皮的作用，提示MOTS-c可能是治疗内皮功能紊乱的新方法之一。