甲状腺激素模拟剂对甲减大鼠心肌缺血再灌注血管新生的影响

Angiogenesis,which is severely damaged under hypothyroid status, is one of the key protecting mechanisms for the post ischemia/reperfusion (I/R) injury. Although the proangiogenesis effect of thyroid hormone and its analogue DITPA have been shown in previous studies,it is not yet clear whether this effect still exists under hypothyroid status.With highly cardiac selectiveness, DTIPA has much fewer thyroid side effects and so has valuable potential for clinical use. In order to explore the effects of DTIPA on the post I/R myocardial angiogenesis in hypothyroid SD rats, we systematically observe: 1.the infarction size, myocardial viability，capllary density and neovascularization in DITPA treated (1.875 or 3.75 mg/kg/d) or placebo groups by SPECT scanning and double-staining with CD31 & vWF antibody on frozen myocardium sections. In the meantime, we observe the neovascularization by using myocardium three-dimensional (3D) incubation with/without DITPA. 2.the expression of PI3K, AKt, mTOR, P70S6K, and HIF-1 in RNA and protein level in 3D incubated myocardium and endothelial progenitor cells. If the results show DTIPA could limit the post I/R myocardial injury and has proangiogenensis effect through PI3K/Akt/mTOR signaling pathway, it could provide the foundamental and theoretical evidence for a new treatment target of myocardial ischemia/reperfusion injury.

血管新生是对抗心肌缺血再灌注损伤的重要代偿机制,但甲减状态下这种机制严重受损。虽有研究显示甲状腺激素及其模拟剂DITPA有促血管新生作用，但在甲减状态的缺血再灌注有无此作用尚不清楚。DITPA因能避免甲状腺激素诸多副作用而更具探索价值。本项目拟利用甲减大鼠心肌缺血再灌注模型，系统观察DITPA：1.对血管新生的影响，通过核素SPECT扫描、心肌冰冻切片比较不同剂量DITPA及安慰剂对心梗面积、存活心肌及新生血管的作用；并在心肌组织三维立体培养下进一步确认其对血管新生的影响；2，影响血管新生的机制，心肌组织三维立体培养以及骨髓内皮祖细胞培养下利用DITPA与PI3K、Akt或mTOR抑制剂共培养后检测PI3K/AKt/mTOR通路关键靶点表达,从而探讨可能的信号通路。本研究旨在明确DITPA对心肌缺血再灌注后血管新生具有促进作用并探讨其机制，为寻找缺血再灌注损伤的防治新靶点提供理论依据。

缺血后心力衰竭是威胁全世界人类健康的最主要疾病之一，急性心肌梗死后快速开通血管是挽救生命的关键，但是近些年发现心肌急性缺血后再灌注损伤是患者出现不良事件的重要因素，而代偿性血管新生是对抗心肌缺血再灌注损伤的重要机制，而越来越多实验证据表明甲状腺激素具有心肌保护作用，具体机制尚待进一步研究明确。本课题通过制作心肌缺血动物模型研究甲状腺激素促进血管新生的作用及机制，并从整体研究甲状腺激素对心脏功能、血流动力学和心律失常的保护作用，这可能与其降低炎症反应和氧化应激，改善离子通道、心脏收缩蛋白等基因表达相关，我们观察到甲状腺信号通路与β-肾上腺素能受体信号通路存在交互对话机制，此可能也与甲状腺激素的心肌保护作用相关，另外，甲状腺激素还表现出了改善血管功能和抗心律失常作用。我们从甲状腺激素改善血管功能出发，以血管功能为研究重点，应用离体血管培养技术研究了甲状腺激素对缺血后血管活性的影响，进而发现了甲状腺激素改善血管功能的机制，其需要内皮细胞和血管平滑肌细胞共同参与的一个整体协调过程，涉及到内皮依赖性和非内皮依赖性促血管舒张机制，包括内皮细胞内的Akt/eNOS信号通路和血管平滑肌内的PKG/VASP信号通路。最后通过离体心肌细胞培养技术研究了甲状腺激素治疗对单个心肌细胞的收缩功能和钙信号处理能力。本课题从分子、细胞、组织以及器官水平探讨了甲状腺激素的心肌保护作用，为明确甲状腺激素应用于心肌缺血心肌损伤防治机制和进一步寻找心肌梗死治疗新靶点提供理论依据和佐证。在本课题资助下，团队共发表学术期刊论文10 篇，其中SCI 论文9 篇，中文核心期刊1 篇，国内外学术会议发言或壁报交流9 篇，申请名为《一种治疗甲状腺功能异常的缓控释药物组合物》专利1 项。