目的:心血管系统疾病,如心脏病、脑中风、外周血管疾病、高血压和先天性心脏病,严重影响人们身体健康,死亡率仍高居疾病死亡构成的首位。随着社会经济的发展,国民生活方式发生了深刻的变化。尤其是人口老龄化及城镇化进程的加速,中国心血管疾病危险因素流行趋势明显,导致了心血管病的发病人数持续增加。尽管人们在心血管发育和发病过程的研究方面做了巨大努力,在疾病临床和疾病过程方面取得了显著进步,但目前心血管疾病的预防、早期诊断和治疗的方法不足,仍然不能有效管理患有各种心血管疾病的患者。miRNAs是一类长度为22个核苷酸（nt）的小非编码RNA,涉及不同的生物过程,包括发育、分化、增殖、细胞死亡和代谢。近年来,越来越多的研究证明小非编码RNA（miRNA）参与各种生理和病理生理过程（包括心血管系统的生理过程）,miRNA的研究为多种疾病治疗和干预带来了新的希望。miR-451是我们研究组从肥厚型心肌病患者心肌组织中筛选出来的,miR-451在肥厚型心肌病患者显著低表达的。本课题组前期研究结果表明,新生大鼠心肌细胞转染miR-451模拟物会使其细胞表面积减小,转染miR451抑制剂则使表细胞面积显著增加,并且筛选出miR-451可能是通过一个新的靶标TSC1而改变细胞表面积。然而miR-451是否能在体内条件下调控心肌重构,以及miR-451调控心肌重构的机制仍然尚不清楚。因此,我们通过构建miR-451敲除大鼠,探讨miR-451在心肌重构中的作用及机制,旨在为阐明心力衰竭的调控机制以及提供新的治疗靶点提供实验依据。方法与结果:为了探讨miR-451在体内条件下是否参与调控心脏的功能及是否参与心肌重构及参与重构的机制,我们运用CRISPR/cas9技术成功构建了 miR-451敲除[miR-451（-/-）]大鼠模型。4月龄miR-451（-/-）大鼠与同窝野生型[miR-451（+/+）]大鼠相比,结果显示,心脏大体肉眼观无明显差异,心重/体重比（HW/BW）、左室重/体重比（LVW/BW）均无显著性差异;实时定量PCR结果表明,4月龄的miR451（-/-）大鼠与miR-451（+/+）大鼠相比,心脏胚胎基因ANP及BNP的表达未显著改变。Masson三色染色显示,miR-451（-/-）大鼠心肌纤维化比率未见显著改变,TUNEL染色结果显示,miR-451（-/-）大鼠心肌细胞凋亡比率未见显著差异。M型超声心动图结果显示,miR-451（-/-）大鼠与同窝野生型大鼠相比较,左室舒张末期内径（LVIDd）、左室收缩末期内径（LVIDs）、左室舒张末期后壁厚度（LVPWd）、左室收缩末期后壁厚（LVPWs）、左室舒张末期前壁厚度（LVAWd）、左室收缩末期前壁厚（LVAWs）、左室射血分数（EF%）、左室短轴缩短率（FS%）均无显著改变。综上结果显示,敲除miR-451并未引起大鼠的心脏大体形态、结构与功能的显著改变。为了进一步探讨miR-451在心肌组织中的作用,我们制备了阿霉素（DOX）诱导的大鼠心力衰竭模型,探讨miR-451敲除是否能够对抗阿霉素诱导的心衰。本研究结果显示,未腹腔注射阿霉素时,miR-451（-/-）大鼠与miR-451（+/+）大鼠相较体重无显著差异,腹腔注射阿霉素后体重均较有极显著性下降,但是两组间体重无明显差异。miR-451（-/-）大鼠与miR-451（+/+）大鼠比较,心重/体重比、心重/胫骨长度比（HW/TL）、肺湿重/干重比（LWW/LDW）均无显著差异。但是miR451（-/-）大鼠心肌纤维化比率显著降低,生存率显著升高。miR-451（-/-）大鼠M型超声横轴切面心功能明显好于miR-451（+/+）大鼠,miR451（-/-）大鼠LVIDs、左室收缩末期容积（LV vols）显著低于 miR-451（+/+）大鼠;miR-451（-/-）大鼠 LVPWs、EF%、FS%均极显著高于miR-451（+/+）大鼠。综上结果说明敲除miR-451能对抗阿霉素诱导的心力衰竭。结论:综上所述,敲除miR-451未影响大鼠的心脏结构与功能,而敲除miR-451能够对抗阿霉素诱导的心衰。目的:心力衰竭（heart failure,HF）是各种心脏结构和（或）功能性疾病导致的心室充盈和（或）射血功能受损,心排血量不能满足机体组织代谢需要,以肺循环和（或）体循环淤血,器官、组织血液灌注不足为临床表现的一组综合征。其5年存活率只有50%。心衰的过程往往伴随心肌重构,越来越多的实验表明心肌自噬在心肌重构过程中有重要的调控作用。mircroRNAs（miRNAs）是一类长度约为21-25个核苷酸的RNA分子,广泛存在于各种物种的各种组织中,主要通过与编码蛋白质的mRNA的3’UTR结合,促进mRNA降解或抑制mRNA翻译,进而参与调控各种生物学过程。诸多实验证实miRNA参与心肌细胞自噬、调控心肌重构。我们课题组前期研究结果表明,miR-221可以通过调节p27/CDK2/mTOR通路抑制心肌自噬、促进心肌重构和心衰。并且课题组前期已经成功制备了心脏特异过表达miR-222转基因小鼠（Tg-miR-222）,Tg-miR-222心脏大体明显肥厚,心重/体重比增加,ANP、BNP显著升高;M-型超声显示Tg-miR-222短轴缩短率降低,有明显心衰,Masson染色显示Tg-miR-222心肌纤维化比率显著升高,TUNEL法检测Tg-miR-222小鼠心肌细胞凋亡比率显著升高。考虑到人类miR-222和miR-221编码基因均定位于人类X染色体,成熟序列相似,我们推测这两个miRNA可能通过调控共同的靶基因p27而发挥相似的生物学功能。方法与结果:我们分离制备了新生大鼠原代心肌细胞（NRCM）,转染miR-222模拟物（mimincs）及其对照（scramble）,提取蛋白,同时提取Tg-miR-222及同窝阴性鼠（NTG）心脏组织蛋白,Western blot检测各种蛋白表达变化。Western blot结果显示,新生大鼠的心肌细胞中转入miR-222类似物后p27表达显著下调,Tg-miR-222小鼠心肌组织中p27表达显著降低;并且4月龄Tg-miR-222小鼠心肌组织中,自噬标记蛋白LC3脂化型LC3-II水平显著下调;p62蛋白（同为自噬标志物,其表达量恰与自噬状态相反）表达显著上调。同时我们还检测到mTOR通路被激活,mTOR磷酸化状态（p-mTOR）及mTOR的底物S6的磷酸化状态（p-S6）也显著升高,显示Tg-miR-222心肌细胞中自噬被抑制。结论:我们的研究发现miR-222参与心肌重构过程,可能通过靶向抑制p27,抑制心肌自噬,导致心力衰竭。目的:已有文献报道,编码人类α肌球蛋白重链（α-MHC）的基因MYH6某些位点的基因位点的突变可能与肥厚型心肌病及扩张型心肌病发病相关,但至今仍少有这些位点突变的动物模型的相关报道,为了研究人类α-肌球蛋白重链特定位点突变是否致病,我们运用CRISPR/Cas9技术制备了β-肌球蛋白重链（β-MHC）R453C基因敲入大鼠,研究β-MHCR453C纯合型、杂合型突变的致病性,以期确证人类α肌球蛋白重链（α-MHC）（编码基因为MYH6）的p.453突变与肥厚型心肌病及扩张型心肌病是否相关。方法与结果:我们将不同窝β-MHC R453C杂合型（β-MHCR453C/+）雄性大鼠与β-MHC R453C杂合型雌性大鼠合笼繁殖。新生鼠雌、雄分笼,剪脚趾编号并提取基因组DNA,对突变位点上、下游设计引物并进行PCR扩增,测序鉴定不同基因型。我们统计了 21窝191只新生大鼠,我们的研究结果发现,新生鼠中β-MHC野生型大鼠（WT）62只,β-MHC R453C突变杂合型大鼠为129只,而β-MHC R453C 突变纯合型（β-MHCR453C/R453C）未见检出,结果显示 β-MHCR453C/+大鼠、WT大鼠出生比率正常,而β-MHCR453CR453C大鼠胚胎致死。我们将3月龄、12月龄β-MHCR453C/+大鼠与同窝WT大鼠相比较,超心动图结果显示,除了 3月龄时β-MHCR453C/+左室舒张末期后壁厚度（LVPWd）、左室实际质量（LV Mass AW）有显著性升高之外,其他超声参数均没有显著改变;而12月龄β-MHCR453C/+大鼠与同窝野生型大鼠各种超声参数均无显著性改变。3月龄β-MHCR453C/+心脏大体形态肉眼观没有明显差异;HE染色统计心肌细胞横截面积,心重/体重比（HW/BW）,均无明显改变;Masson三色染色、天狼星红染色结果显示心肌纤维化比率均有显著性增加;Real time PCR检测除了 COL3A1有显著升高外,其余与纤维化相关基因COL1A1、TIMP1、Fn1均无显著差异;经颈总动脉插管至左心室进行心脏血流动力学测定,发现β-MHCR453C+与WT大鼠比较,左室收缩末期压力（Max Pressure）、左室舒张末期压（Min Pressure）、心率（Heart Rate）、左室内压力最大上升速率（Max dP/dt）、左室内压力最大下降速率（MindP/dt）均没有显著差异。结论:综上所述,β-MHC R453C杂合突变对大鼠心脏功能未有显著影响,而β-MHC p.453位点对大鼠胚胎期心脏发育非常重要,β-MHC R453C突变纯合型造成大鼠胚胎致死。