心肌炎与扩张型心肌病统称病毒性心脏病,目前认为心肌组织病毒持续感染及损伤是本病发病的重要原因,但其发生机制不明。柯萨奇病毒-腺病毒受体(CAR)是病毒感染的关键受体,其表达水平决定心肌对病毒的易感性和感染进程。我们发现CAR在本病心肌组织显著上调,同时心肌病毒检出率明显增高。动物实验显示CAR上调是损伤修复的表现,但胎鼠心肌持续过表达CAR可使其生后发生严重心肌病,由此我们率先提出CAR表达上调与病毒持续感染/再感染、以及心肌细胞结构、功能损伤密切相关的新观点。本研究用可控二元转基因技术使心肌特异性过表达CAR,探讨其对成鼠心肌结构和功能的影响及机制,研究CAR过表达对病毒感染进程的影响,以及对形成病毒持续感染的作用和机制,填补病毒性心脏病发病机制的理论空白。同时探讨ERK通路对CAR过表达及其生物学功能的影响,探索阻断CAR病理作用和终止病毒持续感染的关键靶点,为指导本病的防治提供新策略
myocardial diseases;virus;receptor;infection;signal transduction
心肌炎与扩张型心肌病统称病毒性心脏病,目前认为心肌组织持续病毒感染及心肌损伤是本病发病的关键环节,但形成持续感染及心肌损伤的发生机制均不明了,柯萨奇-腺病毒受体(CAR)是病毒感染的关键受体,其表达水平决定心肌对病毒的易感性并影响感染进程。我们发现CAR在本病心肌组织显著上调,同时心肌病毒检出率明显增高。动物实验显示CAR上调是损伤修复的表现,但胎鼠心肌持续过表达CAR可使其生后即发生严重心肌病,由此我们率先提出CAR表达持续上调与病毒持续感染/再感染以及心肌细胞结构、功能损伤密切相关的新观点。启动CAR表达的因素以及引发其持续高表达状态的原因和调控机制,目前还是空白点,我们前期生物信息学分析提示CAR表达与信号转导有关,肿瘤学研究发现ERK活性影响CAR表达。本研究应用可控二元转基因技术,构建CAR+/αMtTA+鼠,经初步鉴定证实该转基因鼠构建成功,使心肌细胞特异性过表达CAR并人为调控该基因的表达成为可能,有助于进一步探讨CAR过表达对成鼠心肌结构和功能的影响及机制,CAR过表达对病毒感染进程的影响,及对形成病毒持续感染的作用和机制,填补病毒性心脏病发病机制的理论空白。同时我们利用体外实验研究RAS/MEK/ERK通路及JAK/STAT通路参与CAR表达调节及CVB感染心肌细胞的过程和作用,首次发现RAS/MEK/ERK通路与JAK/STAT通路可以协同调节CAR在心肌细胞中的表达,抑制RAS/MEK/ERK通路可增加CAR表达,活化JAK/STAT通路则增强对细胞损伤后的保护作用。该发现引导我们进一步探讨CAR过度表达的启动和维持因素,寻找阻断、控制其发挥生物学作用的关键靶点,为指导开发安全有效的措施提供新的理论依据及实验基础,对临床采取相应的防治措施具有重要指导意义。