心肌缺血再灌注损伤严重影响心梗治疗效果,寻找有效的心肌保护策略对改善心梗预后至关重要。申请者前期参与的研究发现,磷酸酶Inpp5f是一个负向调控Akt信号的重要分子,敲除小鼠心脏Inpp5f可显著增强Akt活化;而课题组新近发现缺血预处理(IPC)可促进Inpp5f降解。据此我们推测,Inpp5f降解可能是IPC心肌保护作用的一个重要机制,降低其表达可望高效实施心肌保护。本项目拟在前期工作基础上,采用蛋白酶抑制剂探讨IPC通过泛素化途径降解Inpp5f的可能性;然后超声引导心脏原位注射抗降解的Inpp5f截短体,拮抗IPC对内源Inpp5f的降解,观察此时缺血再灌注心肌Akt的活化和心肌梗死程度,明确Inpp5f降解在IPC心肌保护中的作用;最后利用已有Inpp5f 敲除小鼠,观察人为降低Inpp5f表达对缺血再灌注心肌的保护作用,确立促进Inpp5f降解能否作为一项更有效的心肌保护策略。
myocardial ischemia;echocardiography;diabetes;Inpp5f;Akt signal pathway
急性心肌梗死严重危及人类生命健康,是冠心病死亡的主要原因。糖尿病条件下,心肌梗死的死亡率更高。本项目深入探讨了一个新近发现的Akt的抑制剂Inpp5f在糖尿病及缺血性心脏损害中的作用,取得了以下几方面的结果1)糖尿病、老年化条件下包括胰岛素、血脂、血糖等多种因素,共同调控Inpp5f的表达;胰岛素、血脂和血糖可以通过不同的转录因子转录激活Inpp5f的表达;2)Inpp5f是细胞内重要的Akt抑制剂,其能抑制细胞内Akt的磷酸化,是细胞调控Akt信号的重要负反馈分子;3)缺血处理一定程度导致Inpp5f表达降低,从而补救性地激活Akt的磷酸化,发挥心肌保护作用;而在糖尿病条件下这种保护机制受到抑制;4)Ⅰ型糖尿病条件下,由于胰岛素的绝对缺乏,Inpp5f表达低于对照,是机体维持较高水平Akt磷酸化的保护性机制;5) Ⅱ型糖尿病条件下,心脏胰岛素功能相对正常,而此时高血脂和血糖导致Inpp5f表达高于对照,表达增加的Inpp5f可能是心脏细胞基础Akt信号抑制的一个原因;6)ROS作为糖尿病条件下最为重要的信号,早期给予ROS抑制剂NAC治疗,可以减缓心脏纤维化,改善心脏的收缩和舒张功能。本项目阐明了Inpp5f作为一个Akt抑制分子在Akt信号通路中的负反馈角色,提示靶向Inpp5f有望提高糖尿病基础状态下的心脏功能,保护缺血心肌损伤。此外,我们发现靶向ROS有望改善糖尿病相关心肌损害。