我国心血管疾病的发病率呈现出快速的增长趋势，其中冠心病已成为构成城乡居民疾病死亡率的第一大病种。因而寻找针对冠心病—心肌缺血的全新干预靶点和治疗手段具有重大的意义。另外，以冠心病为主的，包括瓣膜病、代谢性疾病在内的多种心血管疾病继发的心功能衰竭，不仅明显缩短了患者的预期寿命，还严重影响患者的生活质量。心肌肥厚曾被认为是心肌缺血、压力负荷改变等内外因素作用下心脏启动的修复代偿机制，但现今研究认为心肌肥厚是心血管疾病发展为终末期心功能衰竭的重要功能节点和过渡阶段，及时针对心肌肥厚进行治疗在改善心功能衰竭患者的预后方面具有积极的作用。　　基于以上背景，本研究以心肌肥厚和心肌缺血为研究内容，通过动物模型、细胞模型的构建以及病理学和分子生物学的检测，研究了CCR9(C-C motif chemokine receptor9)、DUSP12（Dual-Specificity Phosphatase12）在心肌肥厚中的调控作用和分子机制;同时应用RNA激活技术，研究了DUSP12和HSPA1A基因启动子靶向的saRNA(small activating RNA)在逆转心肌肥厚和抗心肌缺血方面的作用。　　第一部分 CCR9在心肌肥厚中的机制研究　　心肌肥厚(Cardiac hypertrophy)是冠心病、高血压、瓣膜病等心血管疾病进展过程中的关键病理生理环节，同时也是以上疾病发展为终末期心力衰竭的短暂过度阶段。鉴于严重的疾病负担和目前难以令人满意的治疗效果，深入探索心肌肥厚的发病机制、寻找全新的临床干预靶点至关重要。本研究以CCR9为研究切入点，探索了其在心肌肥厚中的调控作用和分子机制。　　首先，我们构建了小鼠压力过负荷诱导的心肌肥厚模型和血管紧张素Ⅱ(AngiotensinⅡ，AngⅡ)诱导的大鼠原代心肌细胞的心肌肥大模型，在这两种模型中，心肌组织中的CCR9的表达水平明显上调。进而我们构建了心肌特异性CCR9敲除和心肌特异性CCR9过表达的小鼠模型。通过心脏表型鉴定、心功能测定、心脏病理检测和相关分子标志物的定量，我们发现CCR9敲除可以抑制压力过负荷诱导的心肌肥厚的进展，而CCR9过表达则促进了压力过负荷诱导的心肌肥厚。同时，通过腺病毒转染，我们构建了大鼠原代心肌细胞CCR9表达下调和表达上调的模型，经AngⅡ刺激后，CCR9表达下调可以抑制AngⅡ诱导的心肌细胞肥大并下调心肌肥厚相关分子标志物的表达水平;与之相反，CCR9表达上调可以促进心肌细胞肥大并上调心肌肥厚相关分子标志物的表达水平。进而，我们就CCR9调控心肌肥厚的分子机制进行了探索，结果提示CCR9促进心肌肥厚进展依赖于PI3K/AKT通路的激活，选择性抑制PI3K对AKT的激活可以阻断CCR9对心肌肥厚的促进作用。　　本研究以CCR9为研究靶点，从动物模型、细胞模型、分子生物学三个层面揭示出CCR9在心肌肥厚中的调控作用和分子机制。　　第二部分 DUSP12启动子靶向的saRNA逆转心肌肥厚的功能研究　　DUSP12（Dual-Specificity Phosphatase12）作为DUSP磷酸酶家族中的非典型酪氨酸磷酸酶，能够同时去除丝氨酸/苏氨酸和酪氨酸残基上的磷酸基团，抑制PI3K/Akt和MAPK通路中大量蛋白的激活，因而在人类疾病中具有重要的作用。然而，但其在心肌肥厚中的功能尚未得到关注，鉴于PI3K/Akt和MAPK通路的激活在心肌肥厚过程中的重要作用，本研究首先就DUSP12在心肌肥厚中的调控作用进行了探索。　　首先，通过构建小鼠主动脉缩窄-压力过负荷诱导的心肌肥厚模型和AngⅡ诱导的大鼠原代心肌细胞的心肌肥大模型，研究结果提示DUSP12在心肌肥厚过程中出现表达下调的现象。进而我们构建了心肌特异性DUSP12敲除和心肌特异性DUSP12过表达的小鼠模型。通过心脏表型鉴定、心功能测定、心脏病理检测和相关分子标志物的定量，我们发现DUSP12敲除可以促进心肌肥厚的进展，而DUSP12过表达则恰好相反。同时，通过腺病毒转染，我们构建了大鼠原代心肌细胞DUSP12表达下调和表达上调的模型，DUSP12表达下调可以促进心肌细胞肥大并上调心肌肥厚相关分子标志物的表达水平;与之相反，DUSP12表达上调可以抑制心肌细胞肥大并下调心肌肥厚相关分子标志物的表达水平。　　通过动物和细胞层面的探索，我们发现DUSP12可作为潜在干预靶点，因而寻找合适的靶向性基因上调手段成为下一个亟待解决的问题。结合RNA激活和saRNA的相关功能和机制研究，我们设计了4条DUSP12启动子靶向的saRNA序列(saRNA1、saRNA2、saRNA3、saRNA4)，其中3条可以显著激活DUSP12的表达，并下调心肌肥厚相关分子标志物的表达。　　本研究首先以DUSP12为研究靶点，确定了其在心肌肥厚中的调控作用，并利用saRNA激活DUSP12的表达，探讨了saRNA逆转心肌肥厚的作用。　　第三部分 HSPA1A启动子靶向的saRNA在抗心肌缺血中的功能研究　　冠心病是一类因冠脉狭窄或阻塞，致使心肌缺血而引起的疾病。近年冠心病的发病率仍呈现出居高不下的趋势，然而与目前高发病率、高患病率和高死亡率形成鲜明对比的是有限的治疗手段和欠佳的患者预后。因而，寻找全新的冠心病干预靶点和手段是当务之急。HSPA1A在心脏应激过程中表达水平上调，并且在“缺血预处理”中作为关键的效应蛋白发挥心肌保护作用。因而本研究以HSPA1A为研究靶点，结合saRNA的功能特点，探索了saRNA在抗心肌缺血方面的作用。　　本研究首先设计了HSPA1A启动子靶向的4条saRNA(saRNA A、saRNA B、saRNA C、saRNA D)，并分别在大鼠H9c2心肌细胞系和大鼠原代心肌细胞中，探索了不同转染浓度下saRNA对HSPA1A的激活效果，结果显示在H9c2细胞系中saRNA D具有较好的激活效果，而在大鼠原代心肌细胞中，并未观察到靶基因激活的现象。进而，结合文献报道，我们对4条saRNA进行了组合转染(AB、AC、AD、BC、BD、ABC、ABD、ACD、BCD和ABCD)，结果并未提示不同saRN之间存在协同或拮抗作用。进一步，我们选择saRNA D在H9c2细胞系中进行了功能探索。H9c2细胞进行saRNAD转染后，分别进行了24h或48h的缺氧处理，结果提示saRNAD具有较好的心肌保护作用，缺氧24h时与NC组细胞相比，经saRNAD转染的细胞活度显著提高，但该保护作用随着缺氧时间的的延长逐渐消失，在缺氧48h的细胞中已无法观察到saRNA D的心肌保护作用。流式细胞学的检测同样证明了该结果，经过24h缺氧处理后，与NC组细胞相比saRNA D可以显著增加正常细胞的比例并减少凋亡细胞的比例;经过48h缺氧处理后，与NC组细胞相比saRNA D转染组细胞的凋亡状况并未显示出任何差异。同时，我们对saRNAD心肌保护作用的机制进行了探索，saRNA D通过诱导HSPA1A的表达并进一步抑制了JNK的激活，进而实现了抗心肌细胞凋亡的作用。　　本研究在细胞水平上探索了HSPA1A启动子靶向的saRNA的对HSPA1A的激活作用，并进一步探索了saRNA的心肌保护作用和分子机制。