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内质网(endoplasmic reticulum, ER)是真核细胞中重要的膜性细胞器，对缺血、缺氧等应激刺激极为敏感。当ER受到刺激时，ER腔中未折叠或错误折叠蛋白会不断蓄积，使ER稳态失衡，从而发生内质网应激(endoplasmic reticulum stress,ERS)。当应激持续存在或强度过强时，ERS会启动凋亡相关通路诱导细胞凋亡，从而造成组织损伤。研究表明，ERS诱导的凋亡是导致心肌缺血再灌注(ischemiareperfusion, I/R)损伤的重要病理生理机制之一，因此，可通过调控ERS及其诱导的凋亡来干预心肌I/R损伤。曲古菌素A (trichostatin A, TSA)是目前已知最有效的组蛋白去乙酰化酶(HDAC)抑制剂，且对I/R损伤心肌具有保护作用，但其机制尚未阐明。研究发现，组蛋白去乙酰化酶(histone deacetylase, HDAC)可以参与ERS关键蛋白GRP78、CHOP的转录调控，因此，我们推测TSA可能调控ERS，并通过调控ERS干预大鼠心肌I/R损伤。为此，我们从以下四个方面展开研究：1.运用生物信息学方法筛选受TSA影响的ERS相关基因我们首先运用生物信息学方法对TSA处理后的差异表达基因进行分析，筛选其中受TSA影响的ERS相关基因，初步研究TSA是否能影响ERS基因的表达。分析结果显示，TSA处理后caspase12、sphk1等ERS基因的表达发生显著变化，其中Caspase12是启动ERS特异性凋亡通路的关键蛋白。因此，提示TSA可能参与ERS及其诱导凋亡的调控。2. TSA对衣霉素(Tm)诱导大鼠H9c2细胞ERS的影响生物信息学分析结果显示，TSA可调控小鼠caspase12等ERS相关基因的表达，但是TSA对于大鼠心肌细胞ERS的影响尚未见相关报道，因此，我们采用大鼠H9c2细胞观察TSA是否能影响大鼠心肌细胞ERS及其诱导的凋亡。我们首先用Tm诱导H9c2细胞产生ERS，采用免疫荧光染色和Western blot方法初步观察给予Tm及TSA处理后ERS标志蛋白GRP78的表达变化。结果发现，TSA可以上调GRP78的表达，降低ERS诱导凋亡关键蛋白Caspase12的表达，提示TSA可影响ERS及其诱导的凋亡。其次，为观察TSA对ERS诱导心肌细胞凋亡的影响，我们采用AnnexinV-FITC/PI双染法检测H9c2细胞的凋亡率，发现TSA处理组细胞凋亡率显著降低。另外，为明确组蛋白去乙酰化酶2(HDAC2)是否参与ERS的调控，我们采用比色法检测HDAC2活性。结果表明，给予Tm后HDAC2活性明显提高；而Tm和TSA联合给药后HDAC2活性却显著降低，提示HDAC2可能参与ERS的调控且TSA可抑制HDAC2的活性。3. TSA对大鼠心肌缺血再灌注(I/R)损伤引起ERS的影响体外研究结果表明，TSA可以影响大鼠H9c2细胞Tm诱导的ERS，但TSA对大鼠心肌I/R损伤引起ERS的影响仍不清楚，因此，我们在整体动物水平观察TSA是否能影响大鼠I/R损伤诱导的ERS并减轻I/R损伤。我们首先采用免疫组化和Western blot方法检测ERS的关键蛋白GRP78等的表达，以观察I/R损伤能否引起ERS。结果显示，I/R组GRP78、XBP1和CHOP表达均显著增加，提示I/R损伤能诱导大鼠心肌细胞产生ERS。其次，观察TSA对大鼠心肌I/R引起ERS的影响，我们采用Western blot方法定量检测ERS关键蛋白GRP78、CHOP、Caspase12和ATF4的表达变化。结果显示，与I/R组相比，I/R+TSA组GRP78表达增加，而CHOP、Caspase12和ATF4的表达降低。为进一步探讨TSA对I/R引起大鼠心肌细胞凋亡的影响，我们采用TUNEL法检测心肌细胞凋亡率，结果显示，给予TSA后心肌细胞凋亡指数显著降低。免疫组织化学结果也显示，TSA可以提高凋亡抑制蛋白Bcl-2的表达，而降低凋亡相关蛋白Bax和Caspase3的表达，提示TSA可以抑制心肌细胞凋亡。为观察TSA是否能减轻I/R损伤，我们通过检测心肌梗死面积、血清心肌酶含量及观察组织形态和超微结构发现，TSA可以减少心肌梗死面积、降低血清心肌酶含量、改善心肌组织形态及超微结构，从而减轻大鼠I/R损伤。4. TSA调控ERS基因表达的机制研究以上实验结果均显示，TSA可以调控ERS关键蛋白的表达，但是具体调控机制仍不明确，因此，我们将继续探讨TSA调控ERS基因表达的可能机制。采用染色质免疫共沉淀(ChIP)方法分析GRP78和CHOP基因启动子处组蛋白H3、H4乙酰化水平，结果表明，TSA可以提高GRP78基因启动子区组蛋白H4的乙酰化水平，而降低CHOP基因组蛋白H3的乙酰化水平，提示TSA可通过改变组蛋白乙酰化修饰调控基因转录。另外，我们采用生物信息学方法进行预测发现，转录因子AhR在TSA处理后差异表达显著，且可调控chop等ERS基因的表达。提示TSA可能通过改变组蛋白乙酰化水平及影响转录因子AhR来调控ERS基因表达，但AhR的调控仍需实验进一步证实。本研究发现TSA可以在细胞和整体水平影响Tm和大鼠I/R损伤诱导的ERS，证实了TSA能通过调控ERS及其诱导的凋亡干预大鼠心肌I/R损伤，初步阐明了TSA调控ERS关键基因的可能机制，为TSA治疗心肌I/R损伤的临床应用提供了理论依据。