TRPC1离子通道调节血管新生促进心肌梗死恢复的作用及机制研究

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当今社会,随着国民生活质量的不断提高,越来越多的不健康的习惯和生活方式逐渐暴露出来。这种不健康的生活方式导致的结果就是越来越多的人患上了心血管疾病。心肌梗死是心血管类疾病中一种致死率和发病率极高的疾病,而目前针对心肌梗死的主要治疗方法有药物治疗(轻症患者)、冠状动脉支架手术和搭桥手术(重症患者),治疗主要目的是促进心肌的功能恢复,促进局部的血液循环。但目前的治疗手段存在一定的局限,每种治疗方式都有其副作用,因此寻找心肌梗死新的治疗靶点也迫在眉睫。据报道,瞬时受体电位经典(Transient receptor potential canonical,TRPC)通道在血管新生中发挥着一定的作用。然而,TRPC1通道在心肌梗死中发挥着怎样的作用仍处于未知状态。因此,本文围绕TRPC1通道在心肌梗死中血管新生的情况进行研究,寻找相应的药物作用靶点以及进行相关机制研究。主要结果如下:1.首先,使用TRPC1fl/fl小鼠通过左前降支(Left anterior descend,LAD)结扎手术构建心肌梗死模型,通过实时荧光定量PCR技术(QPCR)检测的结果发现,与正常小鼠相比,心梗模型组中TRPC1和TRPC5的表达均明显升高。基于以上结果,利用Western Blot技术检测心脏组织中TRPC1和TRPC5蛋白表达,发现在心梗模型组TRPC1的表达明显升高,但TRPC5在假手术组和心梗模型组均表达较低且两组未有明显差异。之后通过细胞成管和迁移实验,结果证明TRPC1会影响冠脉内皮细胞的成管和迁移能力。同时通过免疫荧光染色实验结果也发现,在心梗部位周围区域会发现新生血管,且TRPC1的敲除会降低新生血管的生成,即冠脉内皮细胞中的TRPC1会影响血管新生。通过以上结果得出,TRPC1在心梗后血管新生中发挥着重要的作用。2.其次,使用TRPC1fl/fl小鼠和TRPC1EC-/-小鼠构建心肌梗死模型,拍摄了超声心动图以确定敲除TRPC1后对心脏功能产生了影响。与TRPC1fl/fl小鼠相比,TRPC1EC-/-小鼠的射血分数(EF)和缩短分数(FS)显著降低,收缩期左心室内部尺寸(LVIDs)和舒张期左心室内部尺寸(LVIDd)显著增加。之后,利用TTC(2,3,5—氯化三苯基四氮唑)染色和免疫荧光染色实验,结果均显示,与TRPC1fl/fl小鼠相比,TRPC1EC-/-小鼠心梗后恢复的能力有所下降。通过以上结果得出,TRPC1有助于缺血后心脏的功能恢复,可能是治疗缺血性心脏病的有希望的靶点。3.最后,寻找TRPC1介导缺血后心脏功能恢复的相关通路。第一步,寻找上游调节因子。通过QPCR技术筛选和小干扰RNA(si-RNA)转染技术敲低验证,实验结果均显示TRPC1对缺血后心脏的功能恢复的作用是受HIF-1α调控的。第二步,寻找TRPC1作用于血管新生的下游通路。Western Blot实验的结果显示,在TRPC1EC-/-小鼠中,MEK/ERK磷酸化程度明显降低,之后利用si RNA技术敲低内皮细胞中HIF-1α和TRPC1后,MEK/ERK磷酸化程度同样明显降低。因此,初步确定了HIF-1α-TRPC1-MEK/ERK通路。确定通路后进行动物和细胞两个层面上的通路验证,通过给予二甲基草酰甘氨酸(DMOG,HIF-1α激动剂),发现DMOG对血管新生和心梗后心脏恢复过程起着促进作用,说明TRPC1参与血管新生和心梗后恢复是通过HIF-1α-TRPC1-MEK/ERK通路完成的。综上所述,TRPC1通过调控血管新生促进心梗后心脏的恢复,并且调控是通过HIF-1α-TRPC1-MEK/ERK通路进行的。
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