论文部分内容阅读
急性冠脉事件是导致心肌梗死的最主要因素之一,严重威胁人类生命,并给人类带来巨大的经济负担[1]。心肌梗死后由心脏中的永久性细胞产生的各种趋化因子使成纤维细胞被激活并聚集于梗死部位,参与心肌局部瘢痕修复,进而引起心肌组织纤维化和心脏重构[2],最终导致心功能减低,甚至心力衰竭的发生[3-5]。因此,探讨心肌梗死后ECM重构的发生发展可为日后临床调控ECM重构进程、增强心功能、降低死亡率提供理论依据。 心脏中的主要细胞成分包括成纤维细胞、肌细胞、内皮细胞和血管平滑肌细胞。其他细胞包括淋巴细胞、肥大细胞和巨噬细胞,这些细胞与主要细胞之间的相互作用能够影响心脏功能。在这些细胞中,成纤维细胞尤为重要,它能够维持心脏的正常功能,维持心脏内环境稳态,参与心脏瘢痕修复。成纤维细胞与其他细胞最大的区别为基底膜的缺失,使其更易于分裂,迁移,传递信号,这一特点使心肌成纤维细胞在心脏病理及病理生理学过程中发挥关键作用。心肌梗死后,成纤维细胞被激活,通过改变心肌电生理特性、加速血管形成、分泌胶原等细胞外基质的途径维持心脏正常的收缩功能,进而影响心肌梗死后ECM重构的进程。 细胞外基质的稳态是决定心肌梗死后心脏稳定的重要因素之一。基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMP)能够通过降解细胞外基质调控心室肥大、扩张和结构重构。MMP的表达在多水平上受到严格调控,众多细胞因子均可影响它的转录和翻译。大多数MMPs以非活性酶的形式存在,它们的激活通过相应的激活蛋白酶来实现[6]。在生物组织中,MMPs的活性被内源性蛋白抑制剂,即金属蛋白酶组织抑制剂(TIMP)所阻断。组织金属蛋白酶2(MMP2)是MMP超家族的成员之一,主要参与组织重构。它具有促炎作用,能够诱发急性冠脉综合征和房颤[7]。MMP2通过降解Ⅳ型胶原(基底膜的主要结构成分)参与细胞外基质的重构[8]。现有文献较为详尽的报道了MMP2在房颤(atrial fibrillation,AF)中的作用,其作用主要表现为心房结构的重构[9-13]。但MMP2在心室重构中的作用还未见报道。 Sprouty(Spry)蛋白是细胞生长和分化的重要调节因子之一。小鼠的Spry3基因位于x染色体,而人类Spry3基因则位于非常染色体区域2。与小鼠spry3基因表达不同,由于一种未知的表观遗传沉默机制,人类y型等位基因未检测到sprouty的表达[14]。人类Spry3具体定位于X-linked三甲酰基羟化酶epsilon(TMLHE)基因和PAR2-linked synaptobrevin1(SYBL1)基因之间的非常染色体区域2(PAR2)。PAR2,长度为320bp,远小于PAR1,在雄性减数分裂中出现配对和重组的频率较低,且对雄性生殖无任何作用。PAR2在啮齿类动物和包括黑猩猩在内的非人类灵长类动物中没有发现,因此可能是人类独有的[15]。 Spry蛋白是受体酪氨酸激酶/丝裂原活化蛋白激酶(receptor tyrosine kinase,RTK)(mitogen-activated protein kinase,MAPK)RTK/Ras/MAPK通路的重要调控因子。最初被报道为纤维母细胞生长因子(fibroblast growth factor,FGF),介导的果蝇气管分支的负反馈环抑制作用[16],哺乳动物有4个Spry同源基因,Spry1-4。这类蛋白在羧基末端含有高度保守的半胱氨酸结合位点以及丰富的雌二醇相关区域,能够维持这些蛋白在细胞内的定位,而在氨基末端附近,这类蛋白含有保守的酪氨酸残基,能够作为含有Src同源2域(SH2域)的蛋白质的结合位点[17]。MAPK通路是调控ECM重构的重要通路之一,参与心肌梗死后心肌电生理、心脏血管生理以及心肌收缩功能的维持等重要过程。RTKs控制着许多种类多细胞生物的过程,包括增殖、分化、迁移和生存。Spry蛋白是一类主要的RTK依赖性信号的配体抑制剂。 目的:目前尚未检索到Spry3在心梗后ECM重构过程中作用及其相关机制的相关文献报道。1.通过检测Spry3在ECM重构过程中的表达。2.研究Spry3对心肌成纤维细胞迁移的影响;3.探讨Spry3在心肌成纤维细胞MMP2和ERK合成中的作用。 方法:本实验拟以人心肌组织和人心肌成纤维细胞为对象。通过组织学染色、细胞培养、细胞转染、细胞迁移实验、细胞免疫荧光、蛋白印迹(Western blot)等。 结果:1、在人心肌梗死组织中spry3的表达降低;2、下调spry3能够促进人心肌成纤维细胞合成MMP2蛋白,上调spry3能够减弱人心肌成纤维细胞合成MMP2蛋白;3、下调spry3促进人心肌成纤维细胞的迁移,上调spry3抑制人心肌成纤维细胞的迁移;4、人心肌成纤维细胞中磷酸化ERK蛋白的表达在si-spry3组中增强,在pEX4-spry3组中减弱。 结论:1、Spry3能够降低人心肌成纤维细胞的迁移以及MMP2的表达;2、Spry3通过抑制MAPK中ERK通路降低MMP2的表达,从而抑制ECM重构,减轻心肌纤维化。