心肌梗死是临床上常见的急危重症,发病率逐年增加,针对心肌梗死心室重构的研究,一直是心血管病研究领域的重点方向。心肌梗死后的纤维化,不仅在梗死区发生,在梗死区交界和非梗死区同样会出现修复性和反应性的纤维化。心肌梗死后的纤维化一定程度上对于梗死区修复,心功能恢复是有益的,但持续的病理性的纤维化可增加心室僵硬度,降低顺应性,最终出现心功能不全。近年来,越来越多的文献报道认为FAK在纤维化疾病(如皮肤纤维化、肾纤维化、肌肉纤维化、肺纤维化与肝纤维化等)中起着重要的作用;我们课题组既往的研究证实了 FAK参与了心肌梗死后纤维化的调控过程,但是对于FAK在不良心室重构和心梗后长期心功能影响方面却仍不明确,因此我们拟提取原代的乳鼠心脏成纤维细胞,培养至第三代时模拟缺血缺氧条件下刺激,在细胞水平探索FAK在缺血缺氧诱导的心脏成纤维细胞的激活和表型转化、增殖迁移以及细胞外基质合成方面的作用和影响;我们的实验结果证实缺血缺氧诱导能增加FAK的磷酸化的表达,FAK与缺血缺氧诱导的成纤维细胞的激活和表型转化密切相关,且这种关系呈现时间和剂量依赖的特点;药物抑制FAK能够明显抑制FAK调控的成纤维细胞的激活和表型转化;药物干预FAK能够减少细胞外基质的合成:药物靶向抑制FAK能够降低缺血缺氧诱导的成纤维细胞的增殖和迁移;FAK下游涉及纤维化的两条信号通路:PI3K/AKT信号通路,ERK1/2信号通路均参与到了上述过程,此过程同时有LOX的参与。综合以上所述,我们在细胞水平首次较为系统地阐述FAK在缺血缺氧环境下成纤维细胞表型转化、增殖迁移以及细胞外基质合成中的作用与机制,为心肌纤维化的治疗提供了新的思路和方法。在正常的情况下,细胞外基质的合成和降解维持在动态平衡的过程中,且主要受基质金属蛋白酶和基质金属蛋白酶抑制剂的调节;但是在心脏受到损伤时,细胞外基质的合成和降解的动态平衡被打破,导致间质中大量的胶原沉积,最终出现纤维化。过量的细胞外间质的沉积增加心室僵硬度,诱发心律失常,导致心室收缩舒张功能障碍,最终出现心衰。心肌梗死后的纤维化过程可以大体分为两个过程:反应性纤维化和修复性纤维化,修复性纤维化常在心肌梗死后缺血缺氧导致心肌细胞大量坏死凋亡的情况下发生,对于维持心脏结构功能的完整性至关重要,随着时间的延长,在梗死区以及梗死区以远的部位会出现反应性的纤维化,反应性纤维化常伴随着梗死区局部炎症反应而出现,以间质外和血管周围大量的细胞外基质的过度沉积为主要特征,梗死区以远纤维化的程度和水平与心肌梗死后的远期预后密切相关。我们在第一部分细胞实验研究中已经证实了 FAK参与调控缺血缺氧条件下成纤维细胞表型转化及细胞外基质的合成,基于此,我们拟进一步开展在体实验,通过构建CD1小鼠冠状动脉前降支结扎的心肌梗死动物模型,术后持续给予药物干预,在预设时间点评估心功能,取材后进行进一步的病理学和分子生物学检测,观察药物干预黏着斑激酶对小鼠心肌梗死后心室重构及心功能的影响。通过探索新型的给药方式,摸索合适的药物溶解方案,在持续三个月的皮下埋置渗透压泵给药的过程中,记录小鼠的生存状态,证实了皮下给药的安全性。实验结果表明,通过术后3个月的连续用药,药物干预抑制体内FAK磷酸化表达,应用药物靶向抑制FAK后能够改善心肌梗死后间质纤维化,这种趋势在梗死区交界以及非梗死区尤为明显,血管周围纤维化同样得到了改善,说明药物抑制FAK能够抑制心肌梗死后梗死区交界及非梗死区的反应性纤维化。在对术后小鼠进行的持续心功能检测中发现,药物靶向抑制FAK能保留部分的左室功能,降低血浆BNP水平,改善小鼠术后生存状态。