线粒体融合蛋白2通过抑制氧化应激反应减轻血管紧张素II诱导的心肌纤维化机制研究

线粒体融合蛋白2（Mitofusin 2，Mfn2）是一种线粒体动力相关蛋白，能够通过抑制线粒体蛋白转运，抑制细胞内钙信号，抑制钙超载。由钙超载引起的氧化应激损伤是心肌纤维化发生和发展的重要机制之一。我们以往的研究显示，Ang II 诱导的心肌纤维化模型中，Mfn2表达水平下调；外源性Mfn2可抑制Ang II 诱导的心肌纤维化。我们假设，Mfn2通过抑制钙超载，抑制氧化应激反应，发挥抗心脏成纤维细胞增殖以及胶原合成的作用，进而抑制心肌纤维化的病理改变，改善心功能。本课题分别在体外培养的心脏成纤维细胞、整体大鼠心肌肥厚模型中，探讨过表达Mfn2、敲低Mfn2表达水平对AngII诱导的细胞氧化应激水平增加的影响，探讨心肌纤维化的调控机制；并针对Mfn2发挥抑制氧化应激的作用的上下游调控机制展开深入研究，明确Mfn2在抑制心肌纤维化作用中的关键机制。

我们前期研究显示，采用AngII 构建在体及离体的心脏纤维化模型中，Mfn2表达水平下调；外源性Mfn2可抑制AngII诱导的心脏纤维化，与其调控Ras/Raf/ERK信号通路有关。本课题通过分子生物学、细胞生物学等方法，探讨Mfn2调控纤维化的分子机制是否与氧化应激反应有关。最新研究发现，Mfn2是通过抑制Nox4，激活Nrf2，抑制氧化应激反应，发挥抗心脏成纤维细胞增殖以及胶原合成的作用。同时我们发现Mfn2能够抑制AngII诱导的成纤维细胞分泌IL-6。因此，在Mfn2抑制心脏纤维化的调控机制中，既有对Ras通路，又有氧化应激及IL-6成纤维细胞生长促进因子的参与，提示Mfn2的调控作用非常广泛，并非通过单一机制发挥作用。在Mfn2的上游调控机制研究中，我们筛选了多个microRNA，发现了与心脏纤维化密切相关的miR-711、miR-214等，并明确miR-711能够抑制AngII诱导的心脏纤维化，而miR-214可靶向调控Mfn2，miR-214通过抑制Mfn2的蛋白翻译，下调Mfn2的蛋白表达，解除其对Ras的结合和活性抑制，促进成纤维细胞增殖和胶原合成；敲减miR-214，可上调Mfn2的表达，抑制异丙基肾上腺素诱导的成纤维细胞增殖和胶原合成，从而抑制心肌纤维化的发生。Mfn2的表达调控，是本领域研究方向的热点和难点，通过miRNA的微调控，可以实现在接近生理范围内调控Mfn2的表达，进而充分利用其调控多个重要细胞器的保护作用，避免了Mfn2过度表达损伤线粒体的恶性作用。因此，上述研究结果不仅揭示了Mfn2调控成纤维细胞功能的作用机制，亦为以Mfn2为靶点的治疗手段提供了可靠的依据，具有重要的生物学理论意义。