细胞自噬是一种溶酶体依赖的细胞组分程序性降解通路,在进化中高度保守。细胞自噬通过将受损细胞器和错误折叠蛋白质等物质降解,一方面可以消除这些受损细胞器或蛋白质对细胞的不利影响,另一方面通过对这些物质的重新利用满足细胞的物质能量代谢需求。哺乳动物成体心肌细胞通常被认为是一类终末分化的细胞,几乎没有自我更新能力,通过细胞自噬实现细胞蛋白质和细胞器的自我更新对于维持心肌细胞的存活和稳态更为重要。在过去的十多年中,一系列研究利用基因敲除或过表达转基因小鼠揭示了细胞自噬在心脏稳态维持中的重要功能。但是,对于心肌细胞自噬调控机制的认识还远远不够。探索调控心肌细胞自噬的关键基因,将有可能筛选并鉴定出潜在的治疗靶标,对临床心脏疾病的治疗具有重要意义。蛋白精氨酸甲基转移酶5（protein arginine methyltransferase5,PRMT5）主要介导蛋白质精氨酸对称二甲基化。PRMT5在心脏中具有重要的生理功能,体外研究表明PRMT5可以抑制心肌细胞肥大生长,我们团队此前的研究工作发现心肌细胞Prmt5基因敲除导致扩张型心肌病。然而,PRMT5是否可以调节心肌细胞自噬并在心脏稳态维持中发挥功能还未见报道。为了研究PRMT5在成体心脏稳态维持中的功能,我们利用可诱导型心肌细胞Prmt5基因敲除小鼠,在一月龄时腹腔注射七天他莫昔芬（100 mg/kg/d）,到五月龄时利用超声心动图对小鼠心脏功能进行检测。与对照小鼠相比,Prmt5基因敲除小鼠的左室收缩末期前壁厚度（LVAW;s）和左室收缩末期后壁厚度（LVPW;s）显著变薄,左室收缩末期内径（LVID;s）和左室收缩末期容积（LVVol;s）显著增大,反映收缩功能的左室射血分数（EF）和收缩指数（FS）也显著降低,表明Prmt5基因敲除小鼠在五月龄时心脏功能严重受损。对七月龄小鼠的心脏组织切片进行H（5）E染色和Masson染色,发现Prmt5基因敲除小鼠心脏增大,左心室扩张并发生了心肌纤维化。为了研究Prmt5基因缺失对心肌细胞自噬的影响,我们利用蛋白质印记杂交检测了自噬相关蛋白的表达,发现与对照小鼠相比,Prmt5基因敲除小鼠的自噬底物蛋白p62表达上调,细胞自噬标志分子LC3BⅡ/Ⅰ比值显著下降,表明Prmt5缺失抑制小鼠心肌细胞自噬。免疫荧光染色实验及透射电子显微镜观测均证实Prmt5基因敲除心肌细胞自噬水平降低。我们利用靶向Prmt5的腺病毒sh RNA干扰载体（Ad-sh Prmt5）在大鼠心肌细胞系H9C2中进行Prmt5基因敲降,用细胞自噬晚期抑制剂巴伐洛霉素A1（Baf）阻断自噬体与溶酶体的融合,再检测自噬相关蛋白质的表达。实验结果表明,无论是否用Baf处理,Prmt5基因敲降组的LC3BⅡ均明显降低,说明Prmt5缺失导致细胞自噬水平的降低,不是由于阻碍了自噬溶酶体的降解,而是因为自噬体生成减少。为了进一步揭示PRMT5调控心肌细胞自噬的分子机制,我们检测了自噬最重要的调控通路之一——m TOR信号通路。蛋白质印记实验结果显示,心肌细胞Prmt5基因敲除小鼠心脏磷酸化m TOR（p-m TOR）水平显著升高,m TOR下游的磷酸化UNC-51样自噬激活激酶1（p-ULK1）也显著增加。表明心肌细胞缺失PRMT5后,可能通过激活m TOR信号通路抑制了细胞自噬。接下来我们对Prmt5基因敲除小鼠心脏转录组数据进行了差异可变剪切分析,富集了包括结节性硬化症蛋白复合体1（TSC1）、TSC2、DEP结构域包含蛋白5（DEPDC5）和癫痫发作阈值蛋白2（SZT2）等一系列m TOR上游的负调控分子。逆转录PCR证实Prmt5基因敲除小鼠心脏中这些基因的可变剪切异常,表明PRMT5对m TOR的调节可能是通过维持其上游分子的可变剪切实现的。综上所述,我们利用体内外系统首次揭示了PRMT5在心肌细胞自噬中的重要功能,并揭示了Prmt5缺失可能通过影响m TOR上游分子的可变剪切从而激活m TOR,抑制心肌细胞自噬的发生。我们的研究为理解PRMT5维持心脏稳态的功能提供了新的认识,靶向PRMT5调控的细胞自噬也可能成为心脏疾病治疗的潜在策略。