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第一部分:dnMyD88小鼠心功能及相关信号介质变化目的:通过观察MyD88/dnMyD88、Akt/GSK3β等信号分子在dnMyD88小鼠心肌组织中表达水平的的变化,以进一步探讨相关信号通路与dnMyD88小鼠心功能变化机制间的联系。方法:不同周龄的dnMyD88小鼠,根据genotyping结果分为Tg组和Wt组。于指定周龄行心脏二维超观察各组小鼠心脏结构和功能变化后,取小鼠心肌组织送检病理,提取心肌细胞mRNA以RT-PCR法观察心肌肥厚和心肌重塑指标ANF、BNP变化,同时提取各组小鼠心肌组织蛋白western-blot法测定小鼠心肌组织内MyD88/dnMyD88、Akt/pAkt、GSK3β/pGSK3β等信号分子表达水平的变化。结果:Tg组小鼠8周时解剖病理发现心肌细胞体积增大、心肌纤维增生;18周时小鼠心肌组织出现心肌细胞以及心肌细胞核大小不一致,形态不规则,核膜出现皱褶,心肌纤维间质增多。Tg组小鼠心肌重塑指标ANF和BNP的mRNA表达水平明显高于野生对照组,并随周龄增长ANF、BNP表达水平出现递增现象,提示dnMyD88 Tg组小鼠心肌重塑随龄加重。心脏二维超发现Tg组小鼠室壁变薄,室腔增大,左室质量指数增加,心功能明显下降,随着周龄增长上述指标的变化更为明显。与此同时,western-blot发现Tg小鼠心肌组织内MyD88、dnMyD88、pAkt、pGSK3β表达水平以及pAkt/Akt、pGSK3β/GSK3β比值均明显高于野生对照组,提示在dnMyD88 Tg组小鼠心肌组织内相关信号通路激活与出现的心脏结构、功能变化间存在联系。结论:在dnMyD88转基因小鼠中随周龄增加而出现了心室腔扩大、室壁变薄和心功能下降,并呈现进行性加重,后期心脏组织结构及超声出现类似于人类扩张性心肌病的表现。心肌组织中MyD88表达水平没有被特异性表达的dnMyD88所抑制,相反出现了异常上升;而心肌组织pAkt和pGSK3β表达水平的升高提示dnMyD88转基因小鼠心肌中存在Akt/GSK3β信号通路的活化。而Akt/GSK3β信号通路是否确实参与了对dnMyD88转基因小鼠心脏结构和功能变化的调控有待进一步探讨。第二部分Rapamycin对dnMyD88小鼠心功能及相关信号通路的影响目的:观察dnMyD88小鼠心脏结构和功能以及相关信号分子在Rapamycin干预前后的变化,在进一步探讨相关信号通路与dnMyD88小鼠心脏结构和功能变化间联系同时,为心衰的干预探讨新的思路。方法:dnMyD88小鼠按照genotyping结果、周龄分组,并根据是否接受Rapamycin干预分为干预组和对照组。各干预组小鼠接受剂量2mg/kg的Rapamycin为期14天腹腔注射,而对照组接受等量溶剂注射。注射完成后给予各组小鼠二维超声心动图检查观察心脏结构和功能变化,并分别以RT-PCR和western-blot方法测定心肌组织内ANF、BNP及MyD88、dnMyD88、Akt、GSK3β、NF-κB等表达水平的变化。结果:各周龄Rapamycin干预组Tg小鼠超声心功能指标(EF、FS)较Tg对照组小鼠均有明显改善,Tg18周龄干预组小鼠的IVSTD、LVD、LVPWD、LVmass等心脏结构指标较对照组也有明显改善。各周龄干预组小鼠心肌组织ANF和BNP表达水平较对照组明显降低;pAkt、pGSK3β以及pAkt/Akt、pGSK3β/GSK3β比值较对照组也有显著下降。而MyD88和dnMyD88表达水平在干预组和对照组间没有明显差异。结论:Akt信号通路mTOR抑制剂Rapamycin可以在抑制dnMyD88转基因小鼠心肌组织Akt活化、GSK3β失活同时改善其心功能,提示Akt、GSK3β信号通路的变化与dnMyD88 Tg小鼠心衰出现可能存在密切联系;另一方面还提示Rapamycin可能可以应用于心衰的防治。第三部分:雄性C57BL/6J小鼠增龄过程中心功能变化及Rapamycin对其影响目的:观察B6小鼠自然增龄过程中心脏结构、功能与相关信号通路变化间的联系以及Rapamycin对增龄小鼠心功能和相关信号通路的影响方法:雄性C57BL/6J(B6)小鼠按照周龄分为8周、28周、48周组,并根据是否接受Rapamycin干预分为干预组和对照组。各周龄干预组小鼠接受剂量2mg/kg的Rapamycin为期14天的腹腔注射,而对照组接受等量溶剂注射。注射完成后给予各组小鼠二维超声心动图检查观察心脏结构和功能变化,并分别以RT-PCR和western-blot方法测定心肌组织内ANF、BNP以及Akt、GSK3β、NF-κB等表达水平的变化。结果:心脏超声发现随周龄增长小鼠心脏出现室壁增厚趋势;心功能指标EF和FS也出现下降趋势但没有统计学意义;心肌组织内ANF和BNP的表达水平亦随周龄同步上升,以ANF更为明显;心肌组织内pAkt/Akt、pGSK3β/GSK3β比值随周龄也出现明显上升。Rapamycin干预组小鼠室壁厚度和ANF、BNP表达水平显著降低,而心肌组织内pAkt/Akt、pGSK3β/GSK3β比值明显恢复。结论:Akt/GSK3β信号通路可能参与了雄性B6小鼠增龄过程中出现的心肌肥厚、心肌重塑以及心功能下降的调控,并提示Rapamycin可以抑制B6小鼠随增龄出现的心肌肥厚、心肌重塑,这种干预作用可能是通过调节Akt/GSK3β的表达水平而实现的。