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心肌梗死(Myocardial Infarction,MI)后心室重构(Ventricular Remodeling,VR)是MI后心力衰竭(Heart Failure,HF)发生发展的主要病理基础,改善MI后VR是防治MI后HF的重要途径。研究发现心肌能量代谢的失调可促进心肌重构和HF的病程进展,线粒体在其中扮演重要角色,其功能障碍会引起心肌细胞重构。线粒体可通过自噬清除功能丧失的线粒体,控制线粒体质量,保证线粒体功能,对于改善VR、防治HF具有重要的意义。本研究在陈可冀院士等提出的“瘀、毒”理论的指导下,针对VR过程中线粒体自噬减弱这一关键的病理环节,研究具有益气活血、化浊解毒功效的清心解瘀颗粒改善MI后VR的机制,对于改善MI预后,防治HF具有重要意义。研究一清心解瘀颗粒对C57BL/6小鼠心肌梗死后心室重构的影响目的:观察清心解瘀颗粒对小鼠MI后VR的影响。方法:通过结扎C57BL/6小鼠冠状动脉左前降支建立MI后VR的模型,采用计算机生成的随机数字随机将小鼠分为假手术组(Sham)、模型组(MI)、清心解瘀颗粒低剂量组(QXJYG-L,1300 mg/kg/d)、清心解瘀颗粒中剂量组(QXJYG-M,2600 mg/kg/d)、清心解瘀颗粒高剂量组(QXJYG-H,5200 mg/kg/d)、沙库巴曲缬沙坦钠组(SVST,30mg/kg/d),每组6只。术后连续灌胃4周,采用小动物超声系统Vevo 2100检测LVPWs、LVPWd、LVIDs、LVIDd、LVVols、LV Vold、LVFS、LVEF,观察小鼠心脏功能;通过心脏质量指数(HMI)和心胫比(HW/TL)观察小鼠MI后心肌代偿性肥厚情况;采用ELISA法检测BNP、CK-MB、AngⅡ、LDH的含量,观察MI后小鼠血清学指标变化情况;采用HE染色和Masson染色观察MI后小鼠心肌组织纤维化情况;采用免疫组化,观察MI后小鼠组织血管内皮细胞生长因子(Vascular Endothelial Growth Factor,VEGF)和碱性成纤维细胞生长因子(Basic Fibroblast Growth Factor,bFGF)表达。结果:(1)与 Sham 组比较,MI 组、SVST 组、QXJYG-L 组、QXJYG-M组、QXJYG-H 组均有 LVPWs、LVPWd、LVIDs 的降低(P<0.05),MI 组、QXJYG-M 组均有 LVIDd 的增加(P<0.05),MI 组、QXJYG-M 组、QXJYG-H组均有 LVVols 的增加(P<0.05),MI 组、SVST 组、QXJYG-L 组、QXJYG-M组、QXJYG-H组均有LVFS和LVEF的降低(P<0.05)。与MI组比较,SVST组、QXJYG-L 组、QXJYG-M 组、QXJYG-H 组均有 LVIDs、LV Vols、LV Vold的降低及LVFS、LVEF的升高(P<0.05),QXJYG-L组和QXJYG-H组均有LVPWs、LVPWd 的增加(P<0.05),SVST 组、QXJYG-L 组和 QXJYG-H 组均有LVIDd 的降低(P<0.05)。与 SVST 组比较,QXJYG-L 组 LVPWs、LVPWd增加(P<0.05)。与 QXJYG-L 组比较,QXJYG-M 组 LVPWs、LVPWd 降低(P<0.05),QXJYG-M 组LVIDd 升高(P<0.05)。(2)与 Sham 组相比,MI 组、QXJYG-M组和QXJYG-H组的HMI增加,MI组和QXJYG-H组的HW/TL增加(P<0.05)。(3)与Sham组相比,MI组血清BNP含量明显升高(P<0.05),经过SVST和QXJYG干预后血清BNP含量显著下降(P<0.05)。与MI组相比,GXJYG-L、GXJYG-M、GXJYG-H 组均有 CK-MB 水平的下降(P<0.05)。与Sham组相比,MI组血清LDH水平明显升高(P<0.05),经SVST和GXJYG-M干预后血清LDH水平下降(P<0.05)。与MI组比较,SVST组和GXJYG-L组均有AngⅡ含量的降低(P<0.05)。(4)与Sham组相比,MI组心肌纤维增粗、排列紊乱、间隙疏松、并伴有空泡和间质可见炎症细胞浸润等病理改变,经过SVST和QXJYG干预后上述病理改变均有改善。与Sham组相比,MI组有大量胶原纤维沉积,心肌细胞排列紊乱,经过SVST和QXJYG干预后胶原纤维有所减少。与Sham组相比,MI组、QXJYG-L组和QXJYG-H组阳性区域AOD增大(P<0.05);与MI组相比,SVST组和QXJYG-M组阳性区域AOD减小(P<0.05)。(5)与MI组相比,经过SVST和QXJYG干预后MI后小鼠心肌组织可见VEGF和bFGF表达。结论:清心解瘀颗粒可改善MI后小鼠心脏功能,改善MI后VR。研究二清心解瘀颗粒改善心肌梗死后心室重构的转录组学研究目的:为QXJYG改善心肌梗死后心室重构提供可能的作用分子机制。方法:分别将Sham组、MI组和QXJYG组的小鼠心肌组织进行总RNA提取,检测小鼠心肌组织的总RNA,建立转录组文库,使用Illumina HiSeqTM 2500测序仪进行测序,通过GO富集分析和KEGG富集分析筛选出QXJYG改善心肌梗死后心室重构的关键基因和信号通路。结果:(1)QXJYG vs.MI差异表达基因共167个,上调的基因有85个,下调的基因有82个;Sham vs.MI差异表达基因共1155个,上调的基因有389个,下调的基因有766个。QXJYG和Sham上调基因中相同的有4个,QXJYG和Sham下调基因中相同的有3个。(2)Sham组与MI组差异表达基因涉及的信号通路有1 141条,差异表达基因主要富集在“ECM-受体相互作用(ECM-receptor interaction)”、“蛋白质消化吸收(Protein digestion and absorption)”、“PI3K-Akt 信号通路(PI3K-Akt signaling pathway)”、“吞噬小体(Phagosome)”、“细胞因子-细胞因子受体的相互作用(Cytokine-cytokine receptor interaction)”等。QXJYG组与MI组差异表达基因涉及的信号通路有221条,差异表达基因主要富集在“泛素酮和其他萜类-醌的生物合成(Ubiquinone and other terpenoid-quinone biosynthesis)”、“苯丙氨酸代谢(Phenylalanine metabolism)”、“酪氨酸代谢(Tyrosine metabolism)”、“AMPK信号通路(AMPK signaling pathway)”等。结论:清心解瘀颗粒可能通过AMPK信号通路调控线粒体自噬改善MI后VR。研究三清心解瘀颗粒通过AMPK/ULK1信号通路调控线粒体自噬改善C57BL/6小鼠心肌梗死后心室重构的研究目的:观察清心解瘀颗粒在小鼠心肌组织中对AMPK/ULK1信号通路的影响。方法:通过3%醋酸双氧铀-柠檬酸铅双染观察线粒体MI后小鼠心肌组织线粒体形态;采用JC-1试剂盒检测MI后小鼠心肌组织线粒体膜电位(Mitochondrial Membrane Potential,MMP)变化;采用Western-Blot检测MI后小鼠心肌组织中AMPK/ULK1信号通路相关蛋白表达水平(AMPK、p-AMPK、mTOR、p-mTOR、ULK1、p-ULK1)。结果:(1)与Sham组相比,MI组小鼠心肌组织线粒体自噬失活导致线粒体损伤,线粒体肿胀、嵴碎裂、心肌纤维扭曲,经过QXJYG处理后,线粒体肿胀减轻,出现自噬小体和溶酶体。(2)与Sham组相比,MI组和SVST组、QXJYG-L、QXJYG-M、QXJYG-H组均有膜电位下降,MI组膜电位下降最明显,经过QXJYG和SVST处理后,线粒体膜电位升高。与Sham组相比,MI组、SVST组、QXJYG组红光AOD增大(P<0.05)。与MI组相比,SVST组和QXJYG组红光AOD减小(P<0.05)。绿光AOD组间无显著性差异。(3)与Sham组比较,MI组AMPK、p-AMPK、ULK1、p-ULK1 的表达下调(P<0.05),mTOR、p-mTOR的表达上调(P<0.05),QXJYG-L组ULK1、p-ULK1表达下调(P<0.05)。与 MI 组相比,QXJYG-M 组、SVST 组 AMPK、p-AMPK 表达上调(P<0.05),QXJYG-M 组、QXJYG-H 组和 SVST 组 mTOR、p-mTOR 的表达下调(P<0.05),QXJYG-M组ULK1表达上调(P<0.05),QXJYG-H组p-ULK1的表达上调(P<0.05)。结论:清心解瘀颗粒可修复受损线粒体并改善其功能,其可能通过AMPK/ULK1信号通路调控线粒体自噬改善MI后VR。研究四清心解瘀颗粒通过激活AMPK/ULK1信号通路调控线粒体自噬改善缺氧/复氧心肌细胞线粒体损伤的研究目的:观察清心解瘀颗粒在H/R心肌细胞中对AMPK/ULK1信号通路的影响。方法:通过建立H9C2心肌细胞H/R模型,根据CCK8法测定清心解瘀颗粒最佳药物浓度,取对数生长期的H9C2心肌细胞分为对照组(Control)、模型组(H/R)、清心解瘀颗粒组(QXJYG,6.25μg/mL)、清心解瘀颗粒+Compound C组(Q+Compound C)。采用红色线粒体超氧化物荧光探针MitoSOX Red测定细胞内线粒体活性氧(Mitochondrial ROS,mtROS)的水平;采用JC-1检测心肌细胞MMP;采用Western-Blot检测心肌细胞内线粒体自噬相关蛋白(AMPK、p-AMPK、mTOR、p-mTOR、ULK1、p-ULK1)。结果:(1)与Control组相比,H/R组细胞内mtROS生成增加(P<0.05);与H/R组相比,QXJYG组细胞内mtROS生成减少(P<0.05)。(2)与Control组相比,H/R组红色荧光强度减弱,说明JC-1聚合体在H/R组心肌细胞线粒体中形成较少,MMP下降;与H/R组相比,QXJYG组红色荧光强度增强,说明QXJYG处理能维持H/R心肌细胞MMP的稳定。(3)与Control组比较,H/R组和 Q+Compound C 组 AMPK、ULK1、p-ULK1 表达下调(P<0.05),H/R组p-AMPK 表达下调(P<0.05),QXJYG 组和 Q+Compound C 组 mTOR、p-mTOR表达下调(P<0.05)。与H/R组相比,QXJYG组AMPK、p-AMPK、ULK1表达上调(P<0.05),Q+Compound C 组 mTOR、p-ULK1 表达下调(P<0.05)。与 QXJYG 组相比,Q+Compound C 组 AMPK、ULK1、p-ULK1 表达下调(P<0.05)。结论:清心解瘀颗粒能降低H/R心肌细胞内线粒体活性氧水平,维持H/R心肌细胞内线粒体膜电位的稳定,并通过AMPK/ULK1信号通路调控线粒体自噬改善H/R心肌细胞线粒体自噬受损。