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目的:短链酰基辅酶A脱氢酶（short-chain acyl-Co A dehydrogenase,SCAD）是线粒体脂肪酸β氧化的限速酶。前期研究显示,SCAD对高血压引起的病理性心肌肥厚有负性调控作用。本文旨在研究SCAD/IRF7/CCL2/STAT3信号途径对心肌肥厚的调控,阐明SCAD调控心肌肥厚的新机制。方法:1.采用主动脉弓缩窄术（transverse aortic constriction,TAC）对SCAD基因敲除小鼠(SCAD-/-)构建心肌肥厚模型。通过鼠尾鉴定纯合型敲除小鼠SCAD-/-,运用蛋白免疫印迹（Western Blot,WB）检测小鼠左心室SCAD蛋白表达的变化。通过收缩压测定和超声心动图检测评价小鼠心功能。采用心重与体重或胫骨长度比、苏木精-伊红染色（hematoxylin-eosin staining,HE）染色、小麦胚芽凝集素染色（wheat germ agglutinin staining,WGA）、天狼星红染色（picrosirius red,PSR）观察分析心脏生理结构变化。通过实时荧光定量PCR（real-time quantitative polymerase chain reaction,q PCR）检测左心室肥厚基因ANF、BNP和β-MHC等的m RNA表达变化,观察心肌肥厚导致的胚胎基因变化情况。检测游离脂肪酸（free fatty acid,FFA）含量和ATP含量,分析小鼠能量代谢水平的变化。探究SCAD缺失与心肌肥厚的关系。2.采用苯肾上腺素（phenylephrine,PE）刺激H9C2（rat cardiomyocyte-like H9C2）大鼠心肌细胞构建心肌肥大体外模型,同时,采用SCAD重组腺病毒进行预处理。检测H9C2大鼠心肌细胞SCAD的蛋白及m RNA表达和酶活性。采用α-actinin免疫荧光染色观察分析心肌细胞表面积的变化。检测ANF、BNP和β-MHC的m RNA表达、游离脂肪酸含量和ATP含量的变化。探究SCAD重组腺病毒对PE引起的H9C2大鼠心肌细胞肥大的影响。3.采用12周龄自发性高血压大鼠（spontaneous hypertensive rat,SHR）作为病理性心肌肥厚模型,尾静脉注射SCAD重组腺病毒(5×1010VP/m L/d)8周。采用SCAD免疫荧光单标染色检测左心室SCAD含量变化。检测左心室SCAD的蛋白及m RNA表达和酶活性。通过超声心动图检测和收缩压测定评价大鼠心功能。采用左心室重量指数、HE染色、WGA染色、天狼星红染色观察分析心脏生理结构变化。检测左心室心肌肥厚基因ANF、BNP和β-MHC的m RNA表达、FFA和ATP含量。探究尾静脉注射SCAD重组腺病毒对大鼠心肌肥厚的影响。4.采用Western blot检测由TAC引起的心肌肥厚SCAD-/-小鼠,SCAD过表达的H9C2大鼠肥大心肌细胞和尾静脉注射SCAD过表达的SHR心肌组织干扰素调节转录因子7（interferon regulatory transcription factor 7,IRF7）、CC基序趋化因子配体2（CC motif chemokine ligand 2,CCL2）、信号转导子和转录激活子3（signal transducer and activator of transcription 3,STAT3）、p-STAT3蛋白表达水平。探究SCAD是否通过激活IRF7/CCL2/STAT3信号途径负性调控心肌肥厚。5.采用si RNA敲低IRF7,再以SCAD重组腺病毒感染H9C2心肌细胞。使用Western blot和q PCR检测si RNA干扰序列处理后IRF7的蛋白含量和m RNA水平的变化,从而筛选出最优si IRF7序列。采用α-actinin免疫荧光染色观察分析最优si IRF7序列si-1452干扰后,给予SCAD重组腺病毒感染的H9C2大鼠心肌细胞表面积的变化。检测ANF、BNP和β-MHC的m RNA表达、SCAD酶活性的变化。检测H9C2大鼠心肌细胞SCAD、IRF7、CCL2、p-STAT3和STAT3蛋白表达水平。研究SCAD是否通过IRF7介导CCL2/STAT3信号途径从而调控心肌肥厚。结果1.10-14周龄的野生型小鼠和SCAD基因敲除小鼠均未出现明显的心脏病理性变化。与对应基因型相比,TAC引起小鼠出现明显的心肌肥厚和纤维化。与WT+TAC组相比,KO+TAC组小鼠的心功能障碍、心肌肥厚和纤维化显著增强,FFA含量明显增加,ATP含量显著减少。2.在PE刺激的H9C2大鼠心肌细胞肥大模型中,SCAD重组腺病毒预处理后的H9C2心肌细胞能够抵抗PE诱导的细胞肥大。与Ad-GFP+PE组相比,Ad-SCAD+PE组SCAD蛋白含量、m RNA水平和酶活性显著升高,PE诱导的H9C2大鼠心肌细胞表面积显著减小,ANF、BNP和β-MHC等肥厚基因的m RNA表达水平显著下调,线粒体脂肪酸β氧化能力改善,细胞能量代谢水平明显增加。3.与Wistar+Ad-GFP组相比,SHR+Ad-GFP组出现明显的病理性心肌肥厚。与SHR+Ad-GFP组相比,SHR+Ad-SCAD组左心室的SCAD含量和酶活性明显升高,心功能显著改善,ANF、BNP和β-MHC等肥厚基因的m RNA表达水平显著下调,心肌肥厚和纤维化显著减轻,心肌组织的ATP含量明显升高,FFA含量显著降低。4.SCAD通过IRF7/CCL2/STAT3信号途径负性调控心肌肥厚。与野生型小鼠相比,SCAD-/-小鼠左心室的IRF7、CCL2和p-STAT3蛋白表达水平均明显下。与Ad-GFP组相比,Ad-GFP+PE组H9C2心肌细胞IRF7、CCL2和p-STAT3蛋白表达水平均显著下调。与Ad-GFP+PE组相比,Ad-SCAD+PE组H9C2心肌细胞经过SCAD重组腺病毒预处理48 h,IRF7、CCL2和p-STAT3蛋白表达水平均显著上调。与Wistar+Ad-GFP组相比,SHR+Ad-GFP组左心室的IRF7、CCL2和p-STAT3蛋白表达水平均显著下调。与SHR+Ad-GFP组相比,SHR+Ad-SCAD组经过SCAD重组腺病毒尾静脉注射8周,左心室IRF7、CCL2和p-STAT3蛋白表达水平均显著上调。5.WB与q PCR结果显示,与对照组相比,不同序列的si IRF7均能有效降低IRF7的蛋白含量和m RNA水平,其中si-1452序列的IRF7敲低效果最显著。因此,随后的实验中,选择以si-1452作为H9C2大鼠心肌细胞的IRF7敲低序列。与Ad-GFP+NC组相比,Ad-GFP+si-1452组H9C2大鼠心肌细胞出现明显肥大,ANF、BNP和β-MHC等肥厚基因的m RNA表达水平均显著上调,IRF7、CCL2和p-STAT3蛋白表达水平均显著下调,但SCAD表达无明显变化。与Ad-GFP+si-1452组相比,Ad-SCAD+si-1452组经过SCAD重组腺病毒预处理48 h,SCAD蛋白和m RNA表达水平明显上调,SCAD酶活性显著增加,然而,IRF7、CCL2、p-STAT3蛋白含量均未显著上调,H9C2大鼠心肌细胞肥大也未得到显著改善,提示SCAD通过IRF7调控CCL2/STAT3信号通路从而影响心肌肥厚的发生发展。结论SCAD与压力过载引起的心脏重构呈负性调节作用,其可能通过介导IRF7,进而调节CCL2和STAT3信号分子,从而调控心肌肥厚的发生发展。