研究背景心力衰竭是一种全球高发疾病,射血分数保留型心衰（heart failure with preserved ejection fraction,HFpEF）占心衰的50%以上,然而其发病机制尚不明确,目前也没有有效的治疗方法,因此本课题开展对HFpEF的研究具有显著的临床价值和现实意义。HFpEF是由衰老、高血压、肥胖、糖尿病等多种共存疾病相互作用导致的,其临床表现复杂,目前的HFpEF动物模型大都不能完整反映HFpEF的表型特点。2019年发表在Nature上的一篇研究发现,高血压药物+高脂饲料喂养能成功诱导小鼠形成HFpEF,本研究拟借鉴该方法,以期成功构建HFpEF动物模型,为本研究中HFpEF相关的疾病机制和治疗方法研究奠定基础。Adropin是一种由肝脏分泌的肽激素,被证明可以降低血脂、血糖和改善胰岛素抵抗的作用,还有降低血压和血管内皮保护作用,Adropin对HFpEF的作用及机制如何?目前尚无相关研究。本课题拟探讨Adropin对对HFpEF的作用及其相关机制,为HFpEF的发病机制和治疗方法提供理论参考。第一部分小鼠射血分数保留型心衰模型的构建目的构建小鼠射血分数保留型心衰模型。方法将8周龄的雄性C57/BL6小鼠,随机分为Con组、HFD组、L-NAME组、HFD+L-NAME组,4组:（1）Con组:以普通饲料和普通自来水喂养;（2）HFD组:以60%脂肪含量高脂饲料+普通自来水喂养;（3）L-NAME组:以普通饲料+浓度为0.5g/L的L-NAME（一氧化氮合酶抑制剂）自来水喂养;（4）HFD+L-NAME组:以60%脂肪含量高脂饲料+浓度为0.5g/L的L-NAME自来水喂养;每组各10只。按照上述方案喂养8周后,测量小鼠体重、心率、血压、心脏超声指标、血脂、血糖、NT-pro BNP（氨基末端脑钠肽前体）等,取左心室组织分别做HE（苏木精--伊红）、WGA（麦胚凝集素）、Masson（马松）、油红染色,肺组织做HE染色,并检测小鼠血清和心肌组织中Adropin的含量。结果（1）HFD+L-NAME组小鼠与Con组比较,体重、心脏重量、血脂、血糖、NT-pro BNP、心率、收缩压、舒张压、E/A（舒张早期二尖瓣血流峰值速度/舒张晚期二尖瓣血流峰值速度）、E/e’（舒张早期二尖瓣血流峰值速度/舒张早期二尖瓣组织舒张速度）、IVS（室间隔厚度）、LVPW（左心室后壁厚度）显著升高（P＜0.05）,e’/a’（舒张早期二尖瓣组织舒张速度/舒张晚期二尖瓣组织舒张速度）和LVID（舒张末期左心室内径）显著降低（P＜0.05）,且EF（左心室射血分数）和LVFS（左心室缩短分数）无统计学差异（P＞0.05）,心肌组织病理损伤评分、心肌细胞面积、心肌纤维化比例、心肌脂肪含量显著增加（P＜0.05）,肺病理损伤评分增加（P＜0.05）,可见肺水肿和肺淤血。（2）HFD组和Con比较,仅发现小鼠体重、心脏重量、血压、血脂、LVPW、IVS升高（P＜0.05）,NT-pro BNP、E/A、E/e’、e’/a’、LVID等均无统计学差异（P＞0.05）,可见轻度心肌损伤和脂肪堆积（P＜0.05）,心肌纤维化比例无差异（P＞0.05）,肺病理损伤评分无差异（P＞0.05）。（3）L-NAME组和Con比较,小鼠血压、心脏重量、IVS、LVPW显著升高（P＜0.05）,E/A和LVID显著降低（P＜0.05）,而小鼠体重、血脂、血糖、NT-pro BNP、E/e’、e’/a’均无差异（P＞0.05）,心肌病理结果显示心肌细胞肥大,心肌轻度损伤、心肌轻度纤维化,心肌组织中未发现脂肪堆积,肺组织病理仅发现轻度损伤。（4）HFD+L-NAME组和HFD组比较,NT-pro BNP、E/A、E/e’、LVPW、IVS明显升高（P＜0.05）,e’/a’和LVID明显降低（P＜0.05）,心肌病理也发现心肌损伤明显加重、心肌纤维化增加、心肌细胞面积增大、心肌组织中脂肪含量增加,肺损伤加重并有明显肺水肿和肺淤血。（5）HFD+L-NAME组和L-NAME组比较,小鼠体重、血脂、血糖、E/A、E/e’、LVPW、IVS升高（P＜0.05）,e’/a’降低（P＜0.05）,LVID无差异（P＞0.05）,心肌病理小鼠心肌损伤加重,心肌纤维化增加,心肌细胞面积增加,心肌组织脂肪含量增加,肺损伤加重。参照HFpEF的诊断标准表明:HFD+L-NAME组小鼠形成了HFpEF,而HFD组和L-NAME组小鼠并未形成HFpEF。并且我们还发现,HFD+L-NAME组与Con组、HFD组和L-NAME组小鼠比较,血清和心肌组织中Adropin含量显著下降（P＜0.05）。结论8周时间的高脂饲料+L-NAME喂养能诱导小鼠形成HFpEF,8周时间的L-NAME喂养和高脂饲料喂养均不能诱导小鼠形成HFpEF。本实验条件下的HFpEF小鼠表现为肥胖、高血脂、高血压、高血糖、心肌病理重塑、舒张功能显著减退、肺淤血和肺水肿。Adropin含量下降可能与HFpEF的形成有关。第二部分Adropin对射血分数保留型心衰的作用目的研究Adropin对射血分数保留型心衰的作用。方法选取8周龄,雄性Adropin基因敲除和普通C57/BL6小鼠,随机分为Con组、HFD+L-NAME组、HFD+L-NAME+Ad组、HFD+L-NAME+Ad+Ad-/-组、HFD+L-NAME+Ad-/-组,共5组,每组10只。（1）Con组:普通小鼠,正常喂养,腹腔注射与Adropin等体积的生理盐水,每天1次。（2）HFD+L-NAME组:普通小鼠,高脂饲料+L-NAME喂养,腹腔注等体积生理盐水,每天1次。（3）HFD+L-NAME+Ad组:普通小鼠,高脂饲料+L-NAME喂养,腹腔注射Adropin 450 nmol/kg,每天1次。（4）HFD+L-NAME+Ad+Ad-/-组:Ad-/-敲除小鼠,高脂饲料+L-NAME喂养,腹腔注射Adropin 450 nmol/kg,每天1次。（5）HFD+L-NAME+Ad-/-组:Ad-/-敲除小鼠,高脂饲料+L-NAME喂养,腹腔注射等体积生理盐水,每天1次。按照以上实验方案,8周后,测量小鼠体重、心率、血压、心脏超声指标、血脂、血糖、NT-pro BNP、血清IL-6和TNF-α、心肌组织中MDA（丙二醛）、SOD（超氧化物歧化酶）、GSH（还原型谷胱甘肽）等,左心室组织进行HE、WGA、Masson、油红、DHE（二氢乙锭）、CD31（血小板-内皮细胞粘附分子,因在内皮细胞间紧密连接处高表达,用于证明内皮细胞的存在）染色。通过以上指标综合评估Adropin对射血分数保留型心衰小鼠的作用。结果（1）HFD+L-NAME+Ad组与HFD+L-NAME组小鼠比较,小鼠体重、心脏重量、血脂、血糖、血压、NT-pro BNP、血清IL-6、心肌组织中MDA、心肌组织ROS含量,以上指标显著下降（P＜0.05）,心肌组织中SOD和GSH含量、微血管密度显著升高（P＜0.05）,心肌肥厚、心脏舒张功能、心肌纤维化、心肌损伤显著改善（P＜0.05）,而血清TNF-α、EF、LVFS无明显差异（P＞0.05）。（2）HFD+L-NAME+Ad-/-组和HFD+L-NAME组小鼠比较,小鼠体重、心脏重量、血脂、血糖、血压、NT-pro BNP、血清IL-6、TNF-α、心肌组织中MDA、心肌组织ROS含量,以上指标显著升高（P＜0.05）,心肌组织中SOD和GSH含量、微血管密度显著降低（P＜0.05）,心肌肥厚、心脏舒张功能、心肌纤维化、心肌损伤显著加重（P＜0.05）,EF、LVFS无明显差异（P＞0.05）。（3）HFD+L-NAME+Ad+Ad-/-组和HFD+L-NAME+Ad-/-组小鼠比较,小鼠体重、心脏重量、血脂、血糖、血压、NT-pro BNP、血清IL-6、心肌组织中MDA、心肌组织ROS含量,以上指标显著下降（P＜0.05）,心肌组织中SOD和GSH含量、微血管密度显著升高（P＜0.05）,心肌肥厚、心脏舒张功能、心肌纤维化、心肌损伤显著改善（P＜0.05）,而血清TNF-α、EF、LVFS无明显差异（P＞0.05）。结论补充外源性Adropin对HFpEF有显著的改善作用,可能与其改善血脂、血糖、血压、炎症反应、氧化应激和微血管损伤有关。内源性Adropin缺失能够明显加重HFpEF的进展,Adropin蛋白在HFpEF进展中发挥重要调控作用。第三部分Adropin改善射血分数保留型心衰的机制目的研究Adropin改善射血分数保留型心衰的机制。方法首先用慢病毒干预敲低小鼠心肌GPR19的表达,经鉴定证明GPR19表达敲低小鼠构建成功后,然后将雄性、8周龄的GPR19敲低和普通C57/BL6小鼠,随机分为Con组、HFD+L-NAME组、HFD+L-NAME+Ad组、HFD+L-NAME+Ad+GPR19 sh RNA组、HFD+L-NAME+GPR19 sh RNA组,共5组,每组10只。（1）Con组:普通小鼠,正常饮食喂养,腹腔注射与Adropin等体积的生理盐水,每天1次。（2）HFD+L-NAME组:普通小鼠,高脂饲料+L-NAME喂养,腹腔注射等体积生理盐水,每天1次。（3）HFD+L-NAME+Ad组:普通小鼠,高脂饲料+L-NAME喂养,腹腔注射Adropin 450 nmol/kg,每天1次。（4）HFD+L-NAME+Ad+GPR19 sh RNA组:GPR19敲低小鼠,高脂饲料+L-NAME喂养,腹腔注射Adropin 450 nmol/kg,每天1次。（5）HFD+L-NAME+GPR19 sh RNA组:GPR19敲低小鼠,高脂饲料+L-NAME喂养,腹腔注射等体积生理盐水,每天1次。以上实验方案8周后,测量小鼠体重、血压、心脏超声指标、血清NT-pro BNP等,取部分左心室组织检测MDA、SOD、GSH、IL-6、TNF-α含量,部分心肌组织HE、WGA、Masson、油红、DHE、CD31染色,部分心肌组织制作超薄切片后透射电镜观察心肌细胞线粒体结构和形态变化。另取部分心肌组织进行心肌细胞分离和提取,检测心肌细胞的线粒体膜电位和线粒体通透性转换孔开放情况。部分心肌组织做PCR、免疫印迹检测GPR19-MAPK-PDK4信号通路中的分子的表达变化。结果（1）HFD+L-NAME+GPR19 sh RNA组与HFD+L-NAME组小鼠比较,小鼠体重、血脂、血糖、血压、NT-pro BNP、心肌组织MDA、ROS、TNF-α、线粒体通透性转换孔开放度均显著升高（P＜0.05）,SOD和GSH含量、微血管密度、心肌线粒体膜电位显著降低（P＜0.05）,心肌肥厚、心脏舒张功能、心肌纤维化、心肌病理损伤、心肌线粒体损伤显著加重（P＜0.05）,GPR19-MAPK-PDK4信号通路显著抑制。（2）HFD+L-NAME+Ad+GPR19 sh RNA组与HFD+L-NAME+Ad组比较,小鼠体重、血脂、血糖、血压、NT-pro BNP、心肌组织MDA、ROS、TNF-α、线粒体通透性转换孔开放度,以上指标显著升高（P＜0.05）,SOD和GSH含量、微血管密度、线粒体膜电位显著降低（P＜0.05）,心肌肥厚、心脏舒张功能、心肌纤维化、心肌病理损伤、心肌线粒体损伤显著恶化（P＜0.05）,GPR19-MAPK-PDK4信号通路显著抑制。结论GPR19是Adropin作用于心肌细胞的重要受体蛋白。Adropin可能是通过作用心肌细胞膜GPR19后激活细胞内MAPK-PDK4信号通路,从而发挥改善射血分数保留型心衰作用。