FoxO3a对心脏微血管内皮细胞缺血再灌注损伤的调控作用与机制

心肌缺血再灌注损伤（MIRI）是再灌注疗法未能取得预期疗效的关键原因，目前尚无彻底预防MIRI的疗法。最近研究提示：转录因子FoxO3a在缺血再灌注所导致的心肌损伤中充当重要角色，但机理不清。申请者前期研究发现：①FoxO3a可通过上调抗氧化系统的表达来抑制活性氧所介导的凋亡；②再灌注能使心脏微血管内皮细胞（CMECs）产生高水平的活性氧及细胞增殖抑制。基于上述发现，我们建立了"FoxO3a很可能在调控CMECs活性氧水平及介导细胞凋亡中充当重要角色，进而影响MIRI病理进程"的研究假想。本项目将对：①缺血再灌注过程中FoxO3a对CMECs存活及增殖的影响；②CMECs缺血再灌注过程中FoxO3a活性变化的调节机制；③CMECs缺血再灌注过程中，FoxO3a与凋亡、细胞周期及氧化应激的作用机制等内容进行研究，以揭示FoxO3a参与调控MIRI的分子机理，为防治MIRI提供新的理论与靶点。

本研究项目利用大鼠心脏微血管内皮细胞（CMECs）为研究对象，通过建立缺血再灌注损伤细胞模型，结合生化分析及分子生物学手段，初步阐明了：①CMECs细胞中存在FoxO3a基因的内源性表达；②FoxO3a在CMEC缺血再灌注损伤过程中活性升高；③Akt在CMEC缺血再灌注损伤过程中活性降低；④Akt是CMEC细胞中FoxO3a蛋白的上游负调控因子；⑤CMEC缺血再灌注损伤过程中细胞活性降低，细胞周期阻滞在G1期，细胞周期蛋白p27活性升高；⑥CMECs细胞衰老过程中Akt活性升高并导致FoxO3a活性降低；⑦FoxO3a有助于延缓CMECs细胞的衰老，但并不能逆转已经出现的衰老表型；⑧FoxO3a可通过调控抗氧化物酶（Cat、SOD）/ROS/p27信号通路，进而在CMECs衰老调控中发挥重要功能。通过本项目的实施，已经初步揭示核转录因子FoxO3a在CMECs细胞功能调控中发挥重要的调控作用，有望为今后在血管内皮细胞的角度探索治疗心肌缺血损伤的新途径。本项目执行期间，已经发表了标注本基金资助的SCI论文4篇，发表标注本基金资助的会议论文5篇，申报发明专利5项。