《LRP6對心臟缺血再灌注損傷的保護作用及機制研究》是依託復旦大學，由陳志丹擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：LRP6對心臟缺血再灌注損傷的保護作用及機制研究
- 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：陳志丹
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
LRP6參與心臟發育，但其是否參與心臟缺血再灌注損傷及可能的機制未明。我們發現，在心臟缺血再灌注模型中，心肌特異性LRP6過表達小鼠梗死面積明顯降低，提示LRP6發揮了保護作用。此外我們發現，LRP6可以調控線粒體分裂蛋白DRP1的磷酸化及線粒體轉位。目前有研究報導，在心臟缺血再灌注損傷過程中，DRP1被激活，引起細胞凋亡。而抑制DRP1可以減輕心臟缺血再灌注損傷，減小梗死面積。我們推測，LRP6可能通過抑制DRP1向線粒體轉位、抑制線粒體異常分裂及片段化、減少心肌細胞凋亡，發揮對心臟缺血再灌注損傷的保護作用。我們將在體內外採用誘導型心肌特異性LRP6轉基因小鼠，慢病毒過表達或干擾手段，綜合運用細胞生物學、分子生物學和基因工程等技術驗證這一假設。該研究將闡明 LRP6對心臟缺血再灌注損傷的保護機制，為缺血性心臟病的治療提供新的靶點。
結題摘要
低密度脂蛋白受體相關蛋白6（LRP6）是經典的Wnt信號通路重要的共受體，參與多種功能。我們最近報導擴張型心肌病患者的心臟中LRP6表達下降，而小鼠心肌細胞特異性LRP6敲除通過激活發動相關蛋白1（Drp1）導致心臟功能障礙。但LRP6是否參與心臟缺血再灌注損傷及其可能的機制未明。本研究中我們通過構建C57BL/6小鼠心臟缺血再灌注（I/R）模型，發現在再灌注15、30分鐘時間點心臟p-LRP6水平升高。通過對心肌細胞特異性LRP6轉基因小鼠和同窩對照Cre小鼠構建心臟I/R模型，發現小鼠心肌特異性LRP6過表達改善心臟I/R術後24小時和術後2周的心功能，降低心臟I/R術後24小時梗死面積以及減少Tunel染色陽性細胞，且相應組織蛋白的active-caspase3表達下降。進一步研究發現，心肌特異性LRP6過表達使HSF1在細胞核內的表達水平明顯升高，總蛋白p-GSK3β(S9)、p-AMPK水平也升高。使用腺病毒感染AC16細胞使其過表達LRP6，再用HSF1 siRNA干擾，並使用H2O2處理，發現HSF1下調後，p-AMPK、p-GSK3β(S9)表達均下調，且細胞凋亡增多。推測LRP6可能通過促進HSF1入核，進而介導GSK3β和AMPK磷酸化抑制缺血再灌注心肌凋亡反應，從而發揮對心臟缺血再灌注損傷的保護作用。 體外培養的大鼠乳鼠心肌細胞在葡萄糖剝奪（GD）狀態下LRP6表達降低。我們使用慢病毒感染干擾LRP6表達，發現基礎狀態下對心肌細胞活性無明顯影響，但在GD狀態下心肌細胞活性明顯下降，而LRP6過表達則可以改善心肌細胞活性。在GD狀態下，心肌細胞LRP6下調使p-DRP1(S616)水平明顯升高以及p-mTOR水平升高。使用DRP1抑制劑Mdivi-1可以顯著抑制LRP6干擾後GD狀態下p-DRP1(S616)的升高以及p-mTOR的升高，並改善心肌細胞活性。這些結果提示，在GD狀態下，大鼠乳鼠心肌細胞LRP6干擾後通過激活DRP1抑制心肌細胞活性，p-mTOR可能參與了這一過程。 本研究闡明了LRP6對心臟缺血再灌注損傷的保護作用並對其作用機制進行了探索。發現在新生心肌細胞和成體心肌細胞中，LRP6可能通過不同的信號通路發揮作用。本研究可為心臟缺血再灌注損傷的有效干預提供新的思路，具有積極意義。
