MADD促心肌细胞增殖的分子机理研究

据世界心脏联盟分析预计，2020年全球心血管病死亡率将增加50％，心肌梗死将从目前死因排行榜的第5位升至第1位。卫生部2006年统计，我国每年新增心肌梗死50万人，急性心肌梗死死亡率30-50%，目前没有很好的治疗方法，财政每年在此病上的花费巨大，形势逐步恶化。幸存者中，绝大部分从此不能恢复原有工作，生活质量明显下降。研究有效的预防和治疗心肌梗死的途径和方法是迫在眉睫的任务。当哺乳动物心脏发育成熟后不能增殖，因此心肌细胞发生凋亡和损伤后很难再生。从而要研究心肌细胞得到修复和再生是世界性难题。目前本实验室主要研究心肌细胞再生，并作为重要研究方向。本申请人的初步研究发现，在心脏中高表达的MADD可以促进心肌细胞核分裂。因而提出研究MADD促心肌细胞增殖的分子机理研究。研究内容包括两个方面：1.探究MADD是否可以促进心肌细胞分裂增殖；2、探究MADD转基因鼠是否可以抵抗心肌梗死。

我们分别在细胞水平和整体动物水平两方面探讨了MADD对于心肌细胞增殖的作用。细胞水平上，我们分离了三种心肌细胞，分别是胚胎大鼠心肌细胞、新生大鼠心肌细胞和成年大鼠心肌细胞，通过过表达和抑制MADD，用H3P和Brdu掺入法检测了心肌细胞的核分裂情况和DNA复制情况，进而指示心肌细胞的增殖情况。同时，在动物水平，我们制作了心脏特异性的α - MHC - MADD转基因小鼠和MADD敲除小鼠，研究了MADD对体内心肌细胞增殖的影响。此外，我们在α - MHC - MADD转基因小鼠中建立了心肌梗死模型，研究了心肌损伤后MADD对心功能的影响。研究结果显示，MADD能够在体外促进大鼠心肌细胞核分裂和DNA复制，即心肌细胞增殖，并且在α - MHC - MADD转基因小鼠中，心肌细胞增殖明显增多，而在MADD敲除鼠中，MADD的缺失造成了心肌细胞增殖的减少，以上结果说明无论是体外细胞水平还是体内动物水平，MADD都能够促进心肌细胞增殖。令人兴奋的是，对α - MHC - MADD转基因鼠进行心肌梗死手术后，相对于野生型小鼠，α - MHC - MADD转基因鼠的心功能明显得到改善，我们推测可能是MADD促进增殖的心肌细胞补充了死亡的心肌细胞的结果。综上，我们基本阐明了MADD能够促进心肌细胞增殖这一科学问题。