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目的:1.研究线粒体MICU1在病理性心肌肥厚中的具体作用;2.明确抑制[Ca2+]m超载是否是MICU1发挥心肌保护作用的重要内在机制;3.探明线粒体MICU1及其调节的[Ca2+]m变化是否介导了Melatonin的心肌保护作用。方法:在C57BL6/J小鼠背部皮下植入含血管紧张素-II的微量渗透泵（Ang-II,1000 ng/kg/min）,以0.11μl/h的速率泵入Ang-II 28天从而构建心肌肥厚动物模型。（1）利用小动物超声检测心脏功能;（2）根据Masson染色的操作流程检测小鼠心肌纤维化程度;（3）根据H&E染色的操作流程检测心脏大小;（4）采用Western blotting分别检测心肌组织及线粒体中MICU1蛋白表达水平变化;200 nM Ang-II干预小鼠原代心肌细胞（neonatal mice ventricular myocyte,NMVMs）48 h以构建心肌肥厚细胞模型。（1）根据免疫荧光（α-actinin）染色来测定心肌细胞平均横截面积;（2）采用qRT-PCR检测心肌细胞中ANP、BNP、α-MHC,β-MHC表达水平变化;（3）线粒体形态变化通过透射电镜进行检测;（4）线粒体ATP含量及线粒体膜电位水平分别由ATP试剂盒与JC-1试剂盒测定;（5）分别采用原子火焰吸收法和激光共聚焦检测[Ca2+]m含量。结果:1.通过小动物超声、H&E染色、Masson染色、α-actinin染色、qRT-PCR等检测方式发现,心肌肥厚动物模型及细胞模型构建成功。2.皮下植入含Ang-II的微量渗透泵28天后,取左心室心肌组织用于各种检测。Western blotting结果显示,心肌组织MICU1明显降低;与此同时,线粒体MICU1也出现明显降低的趋势。3.为了探明线粒体MICU1在心肌肥厚中的具体作用,我们通过心肌点注射技术制备了心脏MICU1降低小鼠模型。小动物超声发现,下调MICU1明显恶化了心脏功能,具体表现为左室射血分数和左室缩短分数均明显降低,而左室后壁舒张期厚度显著增加。H&E染色及大体指标表明,MICU1缺失增加了心脏体积,心体比和肺体比。同时,马松染色结果也提示,MICU1缺失明显增加了心肌组织的纤维化水平。在细胞实验中,MICU1的降低增加了细胞平均横截面积,增加了ANP、BNP、α-MHC,β-MHC的表达。为了进一步验证这些发现,我们通过腺病毒转染,成功增加了心脏组织中MICU1的表达。结果发现,过表达MICU1能够逆转前文所述的各种变化,减轻心肌肥厚。4.心肌细胞中MICU1缺失不但恶化了Ang-II诱导的线粒体形态损伤（嵴模糊与膜崩解）,而且加剧了线粒体功能的抑制（ATP生成减少与膜电位降低）。[Ca2+]m超载被认为是导致心肌损伤的一个重要因素。通过原子火焰法和激光共聚焦发现,MICU1减少导致肥厚心肌细胞中Ca2+超载。然而,透射电镜结果提示,过表达MICU1维持了肥厚条件下的线粒体形态完整性。ATP试剂盒与JC-1试剂盒检测结果表明,MICU1上调明显改善了肥厚条件下的线粒体功能。更重要的是,MICU1上调也同样减轻了[Ca2+]m超载。5.Melatonin干预明显增加了心肌组织中线粒体MICU1的表达。但是,luzindole（一种非特异性的Melatonin受体阻断剂）与Melatonin同时干预则显著抑制了肥厚心肌中MICU1的表达。这些结果表明,Melatonin是受体依赖性的增加了心肌组织中MICU1的表达。为阐明Melatonin与MICU1在病理性心肌肥厚中的具体关系,我们分别研究了Melatonin在心肌MICU1正常与缺失小鼠中的生物学作用。结果表明,在心肌肥厚条件下,Melatonin减轻了线粒体损伤、改善了心脏功能、抑制了纤维化修补。但是,MICU1缺失消除了Melatonin的上述心肌保护作用。结论:1.病理性心肌肥厚抑制了线粒体MICU1的表达;2.线粒体MICU1通过改善线粒体损伤、抑制心肌纤维化、减轻心脏功能损伤从而发挥心肌保护作用;3.线粒体损伤与Ca2+超载是介导MICU1缺失加重心肌肥厚的关键内在机制;4.Melatonin能够增加心肌组织MICU1表达,而MICU1是Melatonin发挥心肌保护作用的必需分子。