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目的:心肌梗死常继发于冠状动脉病变基础上,使梗死相关动脉供血区域心肌细胞发生严重的缺血性损伤以及再灌注后造成的二次损伤,诱导心室重构的发生,即心室肌纤维化改变,导致局部心室僵硬度增加,舒张及收缩功能障碍,最终导致心力衰竭。多项研究表明,心肌梗死时心肌细胞焦亡诱导胞内炎性因子及其代谢产物的释放,是加重心室肌重构的主要病理机制。炎症反应是细胞焦亡参与心室重构的关键环节,免疫激活产生的NLRP3炎性小体介导心肌细胞焦亡,诱导心肌细胞纤维化,促进心脏重塑。因此靶向抑制心肌焦亡治疗,是防止和改善心肌梗死后心室重构的关键。TGFβ在心室重构过程发挥重要作用,可通过激活TGFβ激活激酶1(TAK1)及其下游的JNK靶向调节心肌细胞。TAK1参与心肌细胞的分化和心脏的生长发育,对心脏疾病至关重要。TAK1过表达转基因小鼠出现心脏肥大、间质纤维化、胚胎基因的表达、严重的心肌功能紊乱和早期死亡等表型。研究显示,TAK1通过激活下游效应因子如NF-κB和丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)来控制细胞活性和炎症。TAK1-JNK通路作为NLRP3炎性小体激活的关键调节因子,是否参与心肌梗死损伤尚有待证实。LCZ 696是一种新型的神经内分泌抑制剂,能够高选择性抑制血管紧张素Ⅱ受体和脑啡肽酶,在心力衰竭病人中广泛应用,能够改善患者的心功能及预后,降低慢性心衰患者远期发生心血管事件的风险。研究表明,LCZ696可通过抑制转化生长因子-β(TGF-β)表达抑制心室重构,改善心功能,从而为慢性心力衰竭提供了一种超越RAAS阻断的新的治疗选择。但短期内是否也能改善心功能障碍仍有待阐明。本研究旨在探讨LCZ696对实验性心肌梗死(MI)大鼠急性期的影响,观察LCZ696对心肌梗死大鼠心肌细胞炎性损伤和早期心室重构的作用。探讨细胞焦亡在心肌梗死损伤中的调控机制,并阐明LCZ696降低心肌梗死远期死亡率及调控机制作用,为临床心肌梗死心肌损伤和梗死后心衰防治提供理论依据。方法:1、SPF级SD大鼠45只,雄性,260~300 g,采用冠状动脉结扎法建立大鼠心肌梗死模型,随机数字表法将大鼠分为3个组:假手术组(Sham组),心肌梗死模型组(MI组),心肌梗死+LCZ696Z组(LCZ696组)。LCZ696组于模型建立后每天灌胃给予LCZ696(68 mg/kg)溶液,Sham组及MI组给予等量生理盐水,连续给药7d。2、用M型超声收集左室舒张末内径(LVDd)、左室收缩末内径(LVDs)、左室射血分数(LVEF)、左室短轴缩短率(LVFS)以评价各组大鼠心脏结构及功能改变。3、TTC染色观察各组大鼠心肌梗死面积,HE染色观察各组大鼠心肌组织病理性损伤情况,Masson染色评价各组大鼠心肌组织纤维化程度。4、ELISA检测外周血清中炎性因子IL-6及TNF-α表达来评价各组大鼠炎症反应情况,ELISA检测心肌组织中IL-1、IL18表达以评价焦亡产物对梗死后心肌细胞的损伤。5、免疫荧光检测心肌组织中ROS表达以评价各组大鼠氧化应激反应、检测各组大鼠心肌组织中NLRP3炎症小体表达、检测TUNEL和GSDMD表达评价各组大鼠心肌细胞凋亡与焦亡的关系。6、Westen blot检测NLRP3炎症小体表达、NLRP3介导下游蛋白pro-caspase-1、pro-caspase-1p10、pro-IL-1β和pro-IL-18的水平、GSDMD蛋白的N端和C端的表达评价梗死后心肌细胞焦亡发生机制;检测各组大鼠心肌组织中TAK1/JNK通路相关蛋白初步评价TAK1/JNK通路在心肌梗死发生后的水平变化。7、q PCR法检测各组大鼠心肌组织中NLRP3炎症小体表达、检测各组大鼠心肌组织中TAK1/JNK通路相关蛋白初步评价TAK1/JNK通路在心肌梗死发生后的水平变化。8、通过体外实验模拟心肌梗死模型,将H9C2心肌细胞分为4个组:对照组(control)、缺氧组(hypoxia)、LCZ696+缺氧组(LCZ696)、过表达TAK1+LCZ696+缺氧组(TAK1+LCZ696)。Western blot、免疫荧光、q PCR检测各组大鼠心肌组织中TAK1/JNK通路相关蛋白初步评价TAK1/JNK通路在心肌梗死发生后的水平变化。Western blot及q PCR进一步检测各组细胞中TAKI、p-JINK、NLRP3、pro-caspase-1、GSDMD、GSDMD-NT表达以明确TAK1/JNK通路在LCZ696改善心肌细胞损伤中的作用机制,ELISA检测各组细胞IL-1、IL18表达评价焦亡产物对梗死后心肌细胞的损伤。结果:1、与MI组相比,LCZ696组LVDd、LVDs明显缩小,LVEF、LVFS明显升高,差异具有统计学意义(P<0.05),LCZ696减少MI大鼠心肌梗死面积,改善心肌损伤,抑制心肌纤维化,同时抑制血清及心肌组织中IL-6、TNF-α表达及心肌细胞死亡(P<0.05)。2、LCZ696可以显著抑制心肌组织中ROS表达,下调NLRP3、GSDMD、GSDMD-NT的表达。同时抑制NLRP3下游蛋白pro-caspase-1、pro-caspase-1p10、pro-IL-1β、pro-IL-18表达及心肌组织中IL-1β、IL18浓度,且这种调控水平随着缺损时间延长呈依赖性改变(P<0.05)。3、与MI组相比,LCZ696组TAK1、p-JNK表达明显降低,LCZ696可以下调心肌组织中TAK1/JNK通路相关蛋白表达,且随缺损时间延长呈依赖性改变(P<0.05);过表达TAK1情况下,LCZ696对MI大鼠NLRP3、GSDMD、GSDMD-NT、pro-caspase-1、pro-caspase-1p10、pro-IL-1β、pro-IL-18调控作用被抑制(P<0.05)。结论:1、LCZ696短期使用可以改善急性心肌梗死后早期心室重构;2、LCZ696通过抑制炎症反应减少心肌梗死后心肌损伤;3、LCZ696可以抑制心肌梗死后NLRP3炎症小体表达;4、LCZ696通过抑制NLRP3炎症小体介导的心肌细胞焦亡减少心肌细胞损伤;5、LCZ696通过TAK1/JNK途径介导NLRP3的下调抑制细胞焦亡减少心肌梗死后心肌损伤。