HMGB1-RAGE-IL-17A轴调控的自噬在大鼠心肌缺血再灌注损伤中的作用及机制的研究

Reperfusion therapy is the best effective method for saving acute myocardial infarction patients. However, reperfusion therapy could further reslut in myocardial injury. Previous studies showed that the autophagy of cardiomyocytes was significantly increased and played an important role in myocardial ischemia and reperfusion injury. Meanwhile, our previous study found that HMGB1 was increased and could aggravate myocardial injury as well as IL-17A during myocardial ischemia and reperfusion. However, the mechanisms remain unclear. In addition, HMGB1 could mediate the expression of IL-17A, both were related with autophagy. Whether the HMGB1-IL-17A axis could mediate myocardial autophagy and aggravate myocardial reperfusion injury remain unclear. This study was aim to investigate (1) the effect of HMGB1 and IL-17A on autophagy and myocardial reperfusion injury, and whether HMGB1 could mediate IL-17A; (2) whether RAGE and PI3K/Akt signaling pathway were involed in HMGB1-IL-17A axis mediated myocardial autophagy and reperfusion injury.

心肌缺血后的再灌注治疗是挽救急性心肌梗死患者的最有效方法，然而再灌注治疗会给心肌细胞带来进一步损伤。以往研究发现再灌注时心肌细胞自噬增加且在心肌再灌注损伤中起着重要作用；同时我们前期发现高迁移率族蛋白1（HMGB1）与白介素-17A（IL-17A）一样在心肌缺血再灌注时表达增多并可以加重心肌损伤，但其机制仍不明确。有研究显示HMGB1能够调节IL-17A的表达，且有研究显示二者均可能与细胞自噬有关，然而HMGB1-IL-17A轴是否通过调控心肌细胞自噬而加重心肌再灌注损伤有待于进一步研究。本研究主要为（1）观察HMGB1和IL-17A对自噬水平和心肌损伤的影响，并观察HMGB1是否能够调节IL-17A的表达，阐明HMGB1所致心肌缺血再灌注损伤重要机制；（2）观察RAGE和PI3K/Akt信号通路是否参与HMGB1-IL-17A轴调控的心肌细胞自噬和心肌缺血再灌注损伤。

急性心肌梗死（acute myocardial infarction，AMI）已成为心血管疾病中发病率及病死率均较高的疾病之一。目前最普遍的AMI治疗原则是疏通闭塞的血管，拯救缺血边缘区心肌。然而再灌注治疗会给心肌细胞带来进一步损伤，即缺血再灌注损伤（ischemia reperfusion injury, IRI），因此，如何预防和治疗心肌缺血再灌注损伤就成为治疗急性心肌梗死患者的重要任务之一。高迁移率族蛋白1（high mobility group box 1 protein，HMGB1）、白介素（Ilterleukin）-17A和自噬都参与了心肌缺血再灌注损伤过程。研究发现HMGB1、IL-17A以及自噬三者的关系十分密切。心肌缺血再灌注时HMGB1和IL-17A的表达增加，可能引起自噬的过度激活，从而导致心肌细胞损伤加重。因此，本研究主要探讨心肌缺血再灌注时HMGB1-IL-17A轴对心肌细胞的自噬是否有调节作用及其在心肌缺血再灌注损伤中的作用及其可能的机制，阐明心肌缺血再灌注损伤的机制，为减轻心肌缺血再灌注损伤提供新思路。.实验结论：.1. 细胞水平研究证实HMGB1、IL-17A均可以诱导心肌缺氧再复氧时自噬的发生；.而HMGB1可以调控IL-17A的表达，加重H/R对心肌细胞的损伤；.2. 携带HMGB1和IL-17A基因的重组质粒经AdEasy腺病毒包装系统包装后成功获得重组腺病毒Ad-HMGB1和Ad-IL17A，通过扩增和纯化获得的病毒滴度约为1×1011PFU/mL；.3. 动物水平研究证实HMGB1可在转录水平和转录后水平调控IL-17A的表达，HMGB1能够通过调控心肌组织中IL-17A蛋白的表达，进而促进心肌自噬，加重心肌缺血再灌注损伤，而这种作用可能与加重氧化应激、炎症反应以及促进细胞凋亡有关。