CRT治療心衰的線粒體蛋白質組的動態變化及調控

《CRT治療心衰的線粒體蛋白質組的動態變化及調控》是依託復旦大學，由鞏雪擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：CRT治療心衰的線粒體蛋白質組的動態變化及調控
• 依託單位：復旦大學
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：鞏雪

項目摘要

心臟再同步化治療（CRT）是藥物難治性心衰的主要治療方法，但按照指南推薦的標準選擇病人，仍有30%患者對治療無反應，CRT無反應的原因目前尚不清楚。國外動物模型研究證實CRT治療心衰過程中伴隨心肌線粒體的變化，我們前期的研究也發現CRT治療後線粒體數量增加，ALDH2表達明顯增加。但CRT治療前後心肌線粒體蛋白質組表達譜如何動態變化？CRT有效組與無效組心肌線粒體蛋白質組表達有無差異？這些差異蛋白的功能是什麼？這種差異是否對CRT預後有影響？CRT通過何種途徑對其進行調控？這些都是未知的。本研究擬通過快速起搏誘發心衰及CRT治療心衰的動物模型闡述CRT治療心衰的心肌線粒體蛋白質組表達譜動態變化及調控機制，探討CRT有效組與無效組心肌線粒體蛋白質組差異表達及其對CRT預後的影響，尋找CRT無反應在分子水平上的可能原因，為臨床選擇新的預測CRT療效的指標提供新思路，具有較大的臨床套用潛能。

結題摘要

心臟再同步化治療（CRT）是藥物難治性心衰的主要治療方法，但仍有部分患者無應答，促使我們對CRT改善心功能的機制進行研究。通過消融左束支造成LBBB+右心室快速起搏建立心衰動物模型，CRT治療組後期植入CRT。在此基礎上，我們通過影像、病理、電鏡、蛋白質組學、基因晶片從巨觀到微觀不同層面觀察CRT治療後的變化。我們重點鎖定了能量代謝和纖維化這兩個方面。我們採用8標iTraq聯用液相色譜串級質譜的定量蛋白質組分析平台及生物信息分析，發現CRT治療後相對心衰時所有與能量代謝相關的28個蛋白質除了ACSL1以外，全部下調。我們將定位線上粒體內的蛋白做了信號圖，接下來行weston blot及血清Elisa驗證。基因晶片發現心衰心肌組織中能量代謝相關酶類丙酮酸脫氫酶激酶4(PDK4)表達發生改變，在功能學層面進一步提示CRT對線粒體能量代謝的影響。我們測定了CRT治療後線粒體基質鈣離子濃度的變化情況，結果發現心衰犬線粒體基質鈣離子濃度上調，而CRT則可減輕鈣離子濃度的增加。在此基礎上，我們進行了初步的基因晶片篩查，結果發現心衰犬心肌組織中線粒體內膜鈣離子通道蛋白MCU、MICU2表達上調，而CRT在改善心衰症狀的同時，可下調MCU表達水平（與蛋白質組學結果一致），上調MICU2表達水平（圖6），最終影響線粒體基質內鈣離子濃度的對應變化。 這些研究結果都提示CRT 與線粒體能量代謝密切相關。通過調節線粒體內膜上鈣離子通道蛋白MCU、MICU2的表達，調控線粒體基質鈣穩態，繼而通過影響某些能量代謝相關酶類活性，如PDK4等，恢復衰竭心肌細胞能量供應，從而改善心臟功能。有待進一步研究去驗證。