亲环蛋白B在心力衰竭中的作用及其相关机制研究

As the end stage of various kinds of cardiovascular diseases with increasingly high morbidity and mortality, heart failure threatens human’s health seriously. However, there’re limited effective remedies to improve cardiac function and the quality of life. Increased efforts to develop new approaches for improvement of the care of patients with heart failure are important. . SERCA2a and PLN in the cardiomyocyte are crucial to both cardiac contraction and relaxation, which can regulate calcium cycling, playing an important role in the development of heart failure. Based on our previous research, we found a kind of secreted protein called CyclophilinB (CypB) was remarkably higher in the serum of heart failure patients. It could also inhibit the expression of SERCA2a and the phosphorylation of PLN, through which deteriorating cardiac function and aggravating heart failure.. This project will further study the function of CypB on calcium cycling and cardiac contraction, as well as the mechanism under which how CypB regulate the expression of SERCA2a and the phosphorylation of PLN. We will also explore the main source of CypB during heart failure, thus making it possible to block the secretion of it. Our project aims to provide a new strategy and therapeutic target against heart failure, valuably and practically.

心力衰竭是各种心脏疾病的终末阶段，其发病率、患病率和病死率近年来都呈上升趋势，严重威胁着人类健康。然而目前仍缺乏有效治疗手段来改善心功能、提高心衰患者生存率，因此发现新的心衰治疗靶点尤为重要。SERCA2a和PLN作为心肌收缩过程中的关键因子，其介导的内质网钙离子转运在心衰的发生发展过程中发挥了重要作用。我们在前期研究中发现了名为亲环蛋白B（CyclophilinB, CypB）的分泌蛋白在心衰患者体内明显增高，并且能抑制SERCA2a的表达和PLN的磷酸化，使心功能恶化、心衰加重。本项目将进一步证实CypB对于钙转运和心肌细胞收缩过程的影响，并研究其调控SERCA2a表达、抑制PLN磷酸化而加重慢性心功能不全的具体机制。我们同时还将探究心衰时CypB的分泌来源，为将来阻断其分泌提供可能。阐明上述科学问题将为心力衰竭提供新的治疗靶点，具有巨大的临床价值和应用前景。

心肌梗死后心室不良重构是导致心力衰竭的重要原因，一旦发展为心衰，病人的5年生存率不足50%，因此寻找潜在的抑制心梗后心室不良重构的治疗靶点对于降低心力衰竭病死率具有重大意义。前期工作发现，亲环蛋白B（CypB）在心梗后心衰患者及小鼠体内表达显著增加，然而其具体作用机制尚不明确。本研究即探索CypB在心梗后心脏重构和心力衰竭中的作用及其机制。研究通过基因工程构建CypB基因敲除小鼠，并运用腹腔注射重组CypB蛋白得到外源性CypB过表达小鼠，通过腺相关病毒得到心脏特异性CypB过表达小鼠。分别对各组小鼠建立心肌梗死模型，应用小鼠超声检测心功能，马松染色比较心肌纤维化程度，荧光定量PCR、蛋白印迹检测相关蛋白表达，Elisa检测血清蛋白水平。同时体外培养大鼠原代心肌细胞，建立缺氧细胞模型，通过荧光定量PCR、蛋白印迹检测相关信号通路蛋白表达。结果显示，CypB在心梗后心脏组织中表达明显升高，并且主要由巨噬细胞分泌，CypB过表达小鼠的心功能更差，而CypB敲除小鼠在心梗后表现出了更高的存活率和更好的心功能。进一步研究表明，下调CypB可以降低缺氧诱导因子HIF1α泛素化降解，增强细胞缺氧耐受，改善心脏纤维化与心室重构。由此可见，巨噬细胞来源的CypB可促进HIF1a泛素化降解，加重心梗后心室不良重构，在心力衰竭中发挥了重要作用。明确CypB的作用及机制为缺血性心肌病和心力衰竭提供了新的治疗靶点和治疗策略，具有重要的转化医学价值。