背景和目的:心力衰竭（HF,heart failure）是各类心脏疾病发展的最终阶段,在全球范围内具有患病率高、死亡率高、再住院率高的特点,是全球慢性病防治的重点。心衰病因复杂,异质性强,针对不同类型的心衰患者群体探索具有针对性的治疗靶点和方法可以提高患者的临床获益。免疫球蛋白E（IgE,immunoglobulin）被认为是过敏反应的关键介质,研究报道,哮喘等过敏性疾病患者罹患多种心血管疾病的风险升高。更值得关注的是,在排除过敏因素的情况下,冠心病、动脉粥样硬化、腹主动脉瘤等多种心血管病患者血清总IgE水平显著升高,并且有研究报道,IgE和其高亲和力受体FcepsilonR1（FcεR1）通过介导血管炎症反应和血管重构参与了动脉粥样硬化、腹主动脉瘤等血管疾病的发生发展。这些心血管疾病是心衰的病因或危险因素,那么IgE是否也参与了心衰的发生发展,是否能作为防治心衰的潜在靶点尚未见报道。因此,本课题旨在探究IgE及其受体FcεR1在病理性心脏重塑和心衰中的作用和机制。方法:收集心衰住院患者与非心衰人群的血清与心脏组织样本,ELISA检测血清IgE表达水平,并分析其与心衰标志物NT-proBNP以及心功能分级的相关性,qPCR检测心脏组织FcεR1的mRNA表达水平。利用主动脉弓缩窄术（TAC,transverse aortic constriction）、血管紧张素Ⅱ（Ang Ⅱ,angiotensin Ⅱ）微量泵灌注构建小鼠心脏重塑模型。利用FcεR1全身敲除（FcεR1-KO）小鼠、成纤维细胞FcεR1特异性敲除（FcεR1-cKO）小鼠探究FcεR1缺失对病理性心脏重塑和心功能障碍的影响;利用抗小鼠IgE单克隆抗体和临床药物奥马珠单抗探究阻断IgE对病理性心脏重塑的影响,评价阻断IgE对病理性心脏重塑的疗效;利用纯化IgE探究IgE在体内对心脏的直接影响;构建骨髓移植嵌合体小鼠探究FcεR1阳性骨髓细胞在病理性心脏重塑中的作用;体内使用慢病毒载体过表达miR-486a-5p,研究其对心脏纤维化的影响。使用超高分辨率小动物超声影像系统评价各实验组小鼠的心功能,采用无创尾袖法测量小鼠血压,称量小鼠体重、心重,计算心体比,ELISA法检测小鼠血清IgE水平,WGA染色评价小鼠心肌肥大情况,天狼星红染色、Masson染色评价小鼠心脏间质纤维化情况,qPCR和Western blot检测心脏组织中病理性肥厚和纤维化相关分子的mRNA和蛋白表达水平。分离培养乳大鼠原代心肌细胞（CMs,cardiomyocytes）和心脏成纤维细胞（CFs,cardiac fibroblasts）以及小鼠原代CFs。利用qPCR和Western blot分别检测CMs和CFs中FcεR1的表达情况。利用免疫荧光染色、qPCR和Western blot评价体外IgE刺激后CMs肥大和CFs激活情况。利用转录组测序和microRNA（miRNA）测序技术,结合生物信息学分析和体内外实验验证,探究IgE-FcεR1参与介导病理性心脏重塑的分子机制。结果:心衰患者血清IgE水平和心脏组织FcεR1的mRNA表达水平显著高于非心衰人群,并且心衰患者血清IgE水平与心衰标志物NT-proBNP水平以及心功能分级存在正向相关性。同样,TAC和Ang Ⅱ诱导的心脏重塑小鼠的血清IgE水平和心脏组织FcεR1的mRNA和蛋白表达水平显著高于对照组。全身敲除FcεR1显著改善了TAC诱导的小鼠心功能障碍,表现为左室射血分数（EF,ejection fraction）和缩短分数（FS,fractional shortening）升高,并且,TAC处理和Ang Ⅱ灌注的FcεR1敲除鼠与野生型（WT,wild-type）鼠相比,心脏重塑显著减轻,表现为心体比降低,CMs横截面积减小,心脏组织切片胶原纤维面积比例下降,病理性肥厚标志物心房利钠肽（ANP,atrial natriuretic peptide）、B 型钠尿肽（BNP,B-type natriuretic peptide）和纤维化相关分子α-平滑肌肌动蛋白（α-SMA,α-smooth muscle actin）、骨膜蛋白、1型胶原的表达水平降低。抗小鼠IgE单克隆抗体和临床药物奥马珠单抗显著缓解了Ang Ⅱ诱导的心脏肥厚与纤维化。与此相对,体内给予小鼠纯化IgE可直接诱导心脏重塑和心功能障碍的发生。骨髓移植实验结果提示,接受FcεR1-KO小鼠骨髓的WT小鼠与接受WT小鼠骨髓的WT小鼠相比,心脏重塑相关指标皆无显著差异。接受WT小鼠骨髓的FcεR1-KO小鼠与接受FcεR1-KO小鼠骨髓的FcεR1-KO小鼠相比,心脏重塑也未见明显差异,提示骨髓源FcεR1阳性细胞对心脏重塑无显著影响。体外分离培养的乳大鼠原代CMs和CFs可以检测到FcεR1的表达。IgE体外刺激乳大鼠CMs可以诱导CMs肥大,上调ANP、BNP的表达,而使用shRNA敲低FcεR1显著抑制了 IgE的促心肌肥大作用。IgE体外刺激乳大鼠CFs可以上调α-SMA、1型胶原的表达,而敲低FcεR1显著抑制了 IgE的上述效应。转录组测序结合生信分析与实验验证表明,IgE-FcεR1信号的激活显著上调了乳大鼠CMs和CFs中TGF-β信号通路相关分子,包括TGF-β1、PI3K、AKT、pSMAD1/5/9、pSMAD2/3的表达水平。体内阻断IgE-FcεR1信号显著抑制了 Ang Ⅱ诱导的心脏组织中上述分子表达的上调。体外使用TGF-β1受体抑制剂SB431542显著抑制了 IgE刺激诱导的CMs或/和CFs中ANP、BNP、α-SMA、1型胶原的表达。同样,IgE体外刺激WT小鼠CFs可以诱导FcεR1、α-SMA、1型和3型胶原表达上调,呈时间依赖性,但FcεR1-KO小鼠的CFs在IgE刺激后无明显改变。成纤维细胞特异性敲除FcεR1显著减轻了Ang Ⅱ灌注诱导的小鼠心脏纤维化,主要表现为心脏组织切片胶原纤维面积比例下降以及心脏组织纤维化相关分子表达减少。MiRNA测序分析和实验验证发现,IgE刺激显著下调了小鼠CFs中miR-486a-5p的表达,并且依赖于FcεR1。使用miR-486a-5p mimic过表达miR-486a-5p显著抑制了 IgE诱导的CFs中1型和3型胶原的表达上调。靶基因预测分析和实验验证表明,miR-486a-5p直接靶向调节CFs中Smad1和Smad2的表达。尾静脉注射慢病毒载体过表达miR-486a-5p显著抑制了Ang Ⅱ诱导的小鼠心脏组织胶原纤维阳性区域面积比例的增加以及心脏组织纤维化相关分子的表达上调。结论:血清高IgE水平与心衰/心脏重塑具有相关性,IgE-FcεR1信号的激活在TAC和Ang Ⅱ诱导的心脏重塑和心功能障碍中发挥了重要的作用,阻断IgE-FcεR1通路能够有效缓解病理性心脏重塑。IgE主要通过直接作用于心脏固有细胞CMs和CFs上表达的IgE受体FcεR1,促进CMs肥大和CFs激活,介导心脏重塑的发生,TGF-β、miR-486a-5p是IgE-FcεR1下游重要的调节因子。因此,阻断IgE-FcεR1以及相关通路可能成为心脏重塑临床干预的新策略,特别是为出现高水平IgE或合并过敏的心脏疾病患者的治疗提供了新思路。