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目的:G蛋白偶联受体APJ的内源性配体——Apelin在心血管系统形成及相关疾病的发生发展中具有重要作用。本实验室前期研究结果发现,Apelin-13具有诱导心肌细胞肥大的作用,且铁自噬-线粒体铁离子转运蛋白Sideroflexin1（SFXN1）参与了Apelin-13诱导的心肌细胞肥大过程。最新研究表明SFXN1能够将丝氨酸转入线粒体内,参与线粒体内一碳单位代谢过程。文献报道SFXN1位于线粒体既能够转运铁离子也能够转运丝氨酸,转运铁离子时铁自噬-SFXN1-线粒体铁超载途径参与了Apelin-13诱导心肌细胞肥大的发生与发展过程。Apelin/APJ促进SFXN1线粒体铁转运的同时很有可能会导致SFXN1对线粒体丝氨酸转运的减少造成细胞内一碳单位代谢紊乱从而参与心肌肥厚的发生发展。本课题拟研究Apelin-13对丝氨酸代谢及一碳单位代谢的影响,并在前期研究的基础上探讨线粒体丝氨酸一碳单位代谢途径介导Apelin-13促心肌细胞肥大的新机制,揭示Apelin-13/APJ系统诱导心肌肥厚的新机制,为开发以APJ为靶点的抗心肌肥厚药物提供新的实验依据。方法:1、ELISA试剂盒:检测Apelin-13对H9c2心肌细胞线粒体中丝氨酸及THF（四氢叶酸）的浓度影响;2、Western Blot:检测Apelin-13对H9c2心肌细胞中丝氨酸从头合成关键酶PHGDH（磷酸甘油酸脱氢酶）、PSAT1（磷酸丝氨酸氨基转移酶1）、PSPH（磷酸丝氨酸磷酸酶）;线粒体一碳单位代谢关键酶SHMT2（丝氨酸羟甲基转移酶2）;细胞质一碳单位代谢关键酶SHMT1（丝氨酸羟甲基转移酶1）;甲硫氨酸循环关键酶MAT2A（甲硫氨酸腺苷转移酶2A）;细胞质四氢叶酸代谢关键酶MTHFD1（亚甲基四氢叶酸脱氢酶1）;线粒体四氢叶酸代谢关键酶MTHFD1L（亚甲基四氢叶酸脱氢酶1L）、MTHFD2（亚甲基四氢叶酸脱氢酶2）的表达。以及检测高浓度丝氨酸培养基和PHGDH过表达在H9c2心肌细胞中Apelin-13对BNP和ANP的影响。3、DNA过表达:设计DNA过表达质粒对H9c2心肌细胞中PHGDH过表达。4、高浓度丝氨酸培养基（10x）:使用高浓度丝氨酸培养基（10x）培养H9c2心肌细胞;5、ScepterTM手持细胞计数器测量H9c2心肌细胞的直径和体积;6、BCA试剂盒测定H9c2心肌细胞中的蛋白含量;结果:1、Apelin-13呈量效（0-1μmol/L）关系降低H9c2心肌细胞线粒体中丝氨酸和THF的含量;2、Apelin-13呈量效（0-1μmol/L）关系和时效（0-24h）关系降低H9c2心肌细胞线粒体中SHMT2、MTHFD1L、MTHFD2的表达,APJ拮抗剂F13A拮抗Apelin-13对SHMT2、MTHFD1L、MTHFD2的作用;3、Apelin-13呈量效（0-1μmol/L）关系和时效（0-24h）关系降低H9c2心肌细胞细胞质中SHMT1、MTHFD1的表达,APJ拮抗剂F13A拮抗Apelin-13对SHMT1、MTHFD1的作用;4、Apelin-13呈量效（0-1μmol/L）关系和时效（0-24h）关系降低H9c2心肌细胞中MAT2A的表达,APJ拮抗剂F13A拮抗Apelin-13对MAT2A的作用;5、Apelin-13呈量效（0-1μmol/L）关系和时效（0-24h）关系降低H9c2心肌细胞中PHGDH、PSAT1、PSPH的表达,APJ拮抗剂F13A拮抗Apelin-13对PHGDH、PSAT1、PSPH的作用;6、HS（高浓度丝氨酸培养基10x）下调Apelin-13诱导的H9c2心肌细胞中心肌肥厚标志蛋白BNP、ANP的表达;7、HS（高浓度丝氨酸培养基10x）显著抑制Apelin-13诱导的H9c2心肌细胞直径、体积、蛋白含量的增加;8、PHGDH过表达下调Apelin-13诱导的H9c2心肌细胞中心肌肥厚标志蛋白BNP、ANP的表达;9、PHGDH过表达显著抑制Apelin-13诱导的H9c2心肌细胞直径、体积、蛋白含量的增加;结论:线粒体丝氨酸一碳单位代谢途径介导Apelin-13诱导心肌细胞肥大