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研究背景和目的心脏重构是由心脏超负荷或者损伤引起的病理状态,表现为心脏大小、形态和随后的功能变化,这些变化严重影响疾病预后。因此,对心脏重构预防和治疗的研究具有重大的临床意义。CYP2J2代谢花生四烯酸生成EETs。CYP2J2/EETs系统广泛存在于人类的心血管系统中,国内外研究表明CYP2J2/EETs对心血管具有广泛的保护作用,而且极有可能参与了心脏重构的病理生理调节,然而目前对这一科学问题的研究和认识非常有限,故本研究对CYP2J2/EETs系统抗心脏重构的作用和机理进行了系统深入的研究。由于心肌细胞和心肌成纤维细胞在心脏重构的过程中发挥了重要的作用,本研究着重从CYP2J2/EETs对心肌细胞和成纤维细胞的作用方面阐明其抗心脏重构的作用和机制。实验方法及结果8周龄的C57BL/6小鼠(野生型)和aMHC-CYP2J2-Tr小鼠(心肌细胞特异性高表达CYP2J2的小鼠)以1.5μg/kg/min的剂量持续泵入AngⅡ2周。通过液相色谱-串联质谱技术,本研究证实心肌细胞高表达CYP2J2增加了心肌组织和循环血中EETs水平,同时本研究证明心肌细胞特异性高表达CYP2J2抑制了AngⅡ诱导的心肌肥厚、心肌纤维化和心功能不全。CYP2J2的保护作用与激活PPARy和抑制氧化应激/NF-κB及TGF-β1/smad两个通路相关,而CYP2J2的保护作用同时也被PPARy阻断剂GW9662部分阻断。体外实验结果阐明了CYP2J2的代谢产物EETs对心肌细胞和心肌成纤维细胞的作用和机制。首先,在心肌细胞中,11,12-EET抑制AngⅡ诱导的心肌细胞肥大、重构相关蛋白(TIMP1、TGF-β1和Collagen I)的表达,其保护作用与激活PPARγ和抑制氧化应激/NF-κB通路相关。与此同时,PPARy的阻断剂GW9662抑制了11,12-EET的心肌细胞保护效应和氧化应激/NF-κB通路,而氧化应激的清除剂NAC发挥了与11,12-EET类似且协同的效应。这表明EETs通过激活PPAR-γ进而抑制氧化应激介导的NF-κB信号通路,最终抑制Ang Ⅱ诱导的心肌细胞肥大和重构相关蛋白表达。此外,被11,12-EET干预后的心肌细胞条件培养液能抑制成纤维细胞的转分化和TGF-β1/Smad信号通路的激活。其次,在成纤维细胞中,11,12-EET直接作用于心肌成纤维细胞,抑制Ang Ⅱ诱导的心肌成纤维细胞增殖、迁移、转分化和分泌胶原,且NO/cGMP通路的激活和Gα12/13及下游RhoA/ROCK通路的抑制参与了这一过程。而siRNA介导的Ga12/13或RhoA的沉默与11,12-EET发挥了类似效应。与此同时,NO/cGMP通路的抑制剂部分阻断了11,12-EET对Gα2/13的抑制作用。这些结果表明CYP2J2/EETs通过NO/cGMP途径抑制Ga12/13及其下游RhoA/ROCK通路,进而抑制心肌成纤维细胞的纤维化反应。结论CYP2J2/EETs抑制AngⅡ诱导的心脏重构,其机制主要包括对心肌细胞和成纤维细胞的作用。首先,在心肌细胞中,CYP2J2/EETs通过激活PPAR-γ抑制氧化应激进而抑制NF-κBP65入核,从而抑制心肌细胞肥大及重构相关蛋白的表达。另外,EETs通过抑制心肌细胞旁分泌促纤维化因子,进而抑制心肌成纤维细胞的转分化和TGF-β1/Smad信号通路的激活。其次,在心肌成纤维细胞中,CYP2J2/EETs通过NO/cGMP途径抑制Gα12/13及其下游RhoA/ROCK通路,进而抑制心肌成纤维细胞的纤维化反应。本研究系统深入地阐明了CYP2J2及其代谢产物EETs抑制AngⅡ诱导的心脏重构的作用和机制,完善了AA-CYP2J2-EETs系统的相关理论,为干预表氧化酶-EETs途径应用于心脏重构的防治提供了理论依据。