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背景和目的小分子热休克蛋白是一类高度保守的蛋白质,它们广泛表达于从细菌到人类的大多数原核和真核生物体中。热休克蛋白25是小分子热休克蛋白家族中的一员,在灵长类分子量为27kDa(Hsp27),啮齿类分子量为25kDa(Hsp25)。有研究称Hsp27高表达能显著缩小心肌梗死面积,改善心功能。为了进一步研究Hsp25在心肌梗死中的作用,我们采用Hsp25基因敲除小鼠为对象,构建了心肌梗死模型,发现Hsp25基因敲除后,小鼠心肌梗死后心脏破裂率较野生型组显著增高。本研究旨在进一步探讨导致这一现象的可能机制。实验方法1实验动物：Hsp25基因敲除小鼠(Hsp25knockout mice, Hsp25KO)由本课题组和南京大学模式动物所共同构建,饲养于南京大学模式动物所的无特定病原体(Specific Pathogen Free, SPF)动物房中。2Hsp25KO小鼠基因型鉴定：1)用聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction, PCR)检测小鼠基因型；2)用免疫印迹法(Western blot)测定小鼠心脏Hsp25的表达水平。3模型制备：永久性结扎冠状动脉左前降支,建立心肌梗死(Myocardial Infarction,MI)模型。4心脏功能评价：MI后24h和72h,小鼠麻醉后采取仰卧位,以超声心动图测定心脏左心室射血分数(EF%)、短轴缩短率(FS%)等心功能指标。5心肌结构改变情况1)超微结构：电子显微镜观察心脏切片,观测线粒体、肌丝、肌小节等微观结构；2)荧光染色：于MI后24h收集心脏,制备冰冻切片,然后进行纤维状肌动蛋白(F-actin)和球状肌动蛋白(G-actin)的荧光染色,观察细胞骨架的变化情况。6细胞骨架相关蛋白活性检测：免疫印迹法检测细胞骨架相关蛋白的表达水平。7统计学处理：采用SPSS统计软件处理,数据以均数士标准差(x±s)表示,两组数据比较采用T检验,多组数据比较采用单因素方差分析(ANOVA), P<0.05被设为有显著性差异。实验结果1野生型(WT)小鼠心肌细胞中Hsp25表达丰富,而KO小鼠心肌细胞中Hsp25表达水平显著降低。2建立小鼠MI模型后,75%的WT小鼠存活时间超过两周,而与WT小鼠相比,KO小鼠存活率显著降低,在术后5天内全部死亡,且90%死于心脏破裂。3MI后24h,KO小鼠心功能较WT小鼠显著降低。4心肌结构改变情况：1)电镜结果显示,MI72h后,与WT小鼠相比,KO小鼠心脏肌丝结构更加紊乱,肌丝溶解,肌小节长度增加,线粒体空泡化严重。2)荧光染色结果显示,MI24h后,与WT小鼠相比,KO小鼠心肌细胞肌动蛋白纤维骨架解聚程度增高,结构紊乱。5细胞骨架相关通路蛋白检测：与WT小鼠相比,MI24h后KO小鼠丝切蛋白活性更高。结论1Hsp25基因缺失显著降低小鼠心肌梗死后的存活率。2Hsp25基因缺失显著增加小鼠心肌梗死后的心脏破裂率。3Hsp25基因缺失显著降低小鼠心肌梗死后心功能以及心肌重塑能力。4Hsp25基因缺失显著增加心肌梗死后心肌细胞肌动蛋白骨架解聚。5Hsp25基因缺失显著增加心肌梗死后丝切蛋白活性。