促進(jìn)心肌肥厚基因CARK的功能研究及抑制心肌肥厚基因GDF15的遺傳關(guān)聯(lián)研究.pdf

1、本研究以心臟特異高表達(dá)CARK的轉(zhuǎn)基因小鼠和CARK重組腺病毒載體為介導(dǎo)，發(fā)現(xiàn)了CARK基因在體內(nèi)和體外水平促進(jìn)心肌肥厚的作用，并對相關(guān)的分子機(jī)制進(jìn)行了初步探討。 實時熒光定量PCR檢測顯示，在主動脈狹窄(transverse aortic constriction，TAC)手術(shù)誘導(dǎo)的大鼠心肌肥厚模型中，CARK基因在大鼠左心室的表達(dá)先下調(diào)后上調(diào)。在血管緊張素Ⅱ和苯腎上腺素刺激大鼠乳鼠心肌細(xì)胞肥厚的模型中，CARK基因的表達(dá)同樣

2、先下調(diào)后上調(diào)，這都說明CARK參與了心肌肥厚的病程。 心臟特異高表達(dá)CARK的轉(zhuǎn)基因小鼠的組織學(xué)形態(tài)檢測顯示，CARK轉(zhuǎn)基因小鼠的三個品系TG-CARK-L(2個拷貝)、TG-CARK-M(8個拷貝)、TG-CARK-H(44個拷貝)在3月齡時均產(chǎn)生了心臟肥厚，肥厚程度與CARK轉(zhuǎn)基因拷貝數(shù)正相關(guān)，心臟體重比隨著拷貝數(shù)的升高逐漸升高。與同窩野生型小鼠相比，TG-CARK-H的心臟體重比增加31.3％(P<0.001)，差異極其顯

3、著。心臟切片的染色分析顯示，TG-CARK-H小鼠心肌細(xì)胞橫截面面積增加了82.3％(P<0.001)，并且沒有明顯的纖維化。M型超聲心動圖檢測顯示，TG-CARK-H為向心性肥厚。與同窩野生型小鼠相比，3月齡的TG-CARK-H小鼠的室間隔厚度和左室后壁厚度分別增加36.3％和47.8％，舒張末期左心室直徑和收縮末期左心室直徑分別減小19.1％和10.6％，差異均極為顯著(P<0.01)。Doppler超聲心動圖和血流動力學(xué)檢測顯示，

4、TG-CARK-H的左心室收縮功能和舒張功能均顯著增強(qiáng)，左室收縮末壓顯著升高。此外，12月齡的TG-CARKH的小鼠左心室仍然肥厚，心臟體重比為同窩陰性鼠的1.43倍(P<0.05)，左室短軸縮短率(％FS)仍然顯著升高(P<0.05)，說明CARK高表達(dá)引起的心肌肥厚長時期處于功能增強(qiáng)的代償階段，沒有轉(zhuǎn)為心衰。體外的實驗結(jié)果與體內(nèi)一致，重組腺病毒介導(dǎo)CARK在乳鼠心肌細(xì)胞中高表達(dá)72小時后，心肌細(xì)胞表面積增大了78％，差異極其顯著(P

5、<0.01)。在TG-CARK-H左心室中，cTnI蛋白的Ser23/24位點的磷酸化水平顯著上調(diào)，鈣離子ATP酶基因(sarcoplasmic reticulum Ca<'2+>-ATPase.SERCa2a)的表達(dá)上調(diào)2.4倍，提示CARK促進(jìn)心肌肥厚的表型可能與心肌肌小節(jié)蛋白的磷酸化及鈣離子調(diào)控密切相關(guān)。因此，CARK參與了心肌肥厚的病程，CARK基因的高表達(dá)在體內(nèi)水平和體外水平均促進(jìn)了心肌的肥厚，這種肥厚為心臟增強(qiáng)的向心性肥厚，