IKKi基因在柯萨奇病毒B3诱导的急性心肌炎中的作用及其机制的研究

病毒性心肌炎（VMC）是儿科常见病和导致儿童猝死的主要原因之一。已证实Toll 样受体(TLRs)信号转导途径在机体抗病毒免疫中占重要地位。而IKKi是该途径重要的信号蛋白之一，因此，推测其在VMC发病过程中可能起重要作用。本项目建立柯萨奇病毒B3(CVB3)诱导的野生型和IKKi基因敲除小鼠急性VMC模型，检测其不同时期的死亡率、心功能、心肌组织病毒滴度、心肌细胞凋亡程度、细胞因子和自身抗体水平、及TLRs信号转导途径相关蛋白和Caspase-3、8的活性变化，并结合离体实验- - 将CVB3感染培养的IKKi基因沉默的心肌细胞，观察其在病毒感染后不同时间点的病变程度、产生细胞因子的水平、细胞内TLRs信号转导途径相关蛋白活性以及凋亡程度和Caspase-3、8的活性的变化，并与对照组对比分析，证实IKKi基因在急性VMC中的作用，并阐明其分子机制。

IKKi是近年来才发现的一种全新的IκB激酶,与IKKα/β/γ之间有非常高的同源性，其在心肌损伤及心脏重构中的作用研究尚未见报道。本项目组通过主动脉缩窄术建立了野生型C57BL/6小鼠和IKKi基因敲除小鼠心肌肥厚。在术后四周经检测发现：基因敲除小鼠较野生型小鼠心脏体积、心肌细胞横切面积、心肌胶原沉积亦明显增加，并且基因敲除小鼠较野生型小鼠心室腔扩大，室间隔增厚，心功能减低。 在分子学水平，发现术后4周IKKi基因敲除小鼠心肌心房利钠肽（ANP）、B-型利钠肽（BNP）以及β-肌球蛋白重链（β-MHC）表达较野生型小鼠明显升高，而肌浆网钙泵2a（SERC2a）和α-肌球蛋白重链（α-MHC）表达较明显减少。同时也通过RT-PCR对反映胶原沉积的相关分子标志物进行了检测，发现术后4周IKKi基因敲除小鼠心肌TGF-β1、TGF-β、collagen I、collagen III以及相关组织生长因子（CTGF）表达较野生型小鼠明显升高。通过Western-blot法对心肌肥厚相关信号通路分子总蛋白水平以及磷酸化水平进行检测，发现术后4周，手术组小鼠心肌组织MEK1/2、JNK1/2、PI3K以及AKT蛋白磷酸化水平较假手术组小鼠明显升高，而在手术组之间，基因敲除小鼠心肌组织JNK1/2和P-AKT蛋白磷酸化水平较野生型小鼠明显升高。本项目组通过重组腺病毒转染，构建IKKi基因过表达及其对照组细胞模型，分别给予1 μM Ang II 刺激。发现刺激后，IKKi过表达组与对照组比较心肌细胞面积明显减少，心肌肥厚标志物ANP、BNP明显降低，且IKKi过表达组心肌细胞MEK1/2、JNK1/2、PI3K以及AKT蛋白磷酸化水平较对照组明显降低，说明能够IKKi过表达抑制了AngⅡ刺激所诱导心肌细胞的Akt信号通路。因此，我们可以得出结论，IKKi基因在小鼠心肌肥厚过程中发挥重要作用，可抑制心肌肥厚的发生，其机制可能是通过负向调控JNK以及AKT介导的信号通路来实现的。