2012國家自然科學基金申請書

1、2012年國家自然科學基金申報項目容松摘要心臟移植術后的缺血再灌注損傷（ischemiareperfusioninjuryIRI）是不可避免的，臨床上希望使用有效藥物進行預處理或后處理以減輕IRI，發揮心肌保護作用。目前很多研究表明，在參與心肌預處理及后處理過程的多種因素中，蛋白激酶C（PKC）起到了關鍵作用，是多種信號傳導的一條共同通路。本課題組的前期結果表明，重組人促紅細胞生成素（rhEPO）能夠預防缺血導致的持續血管損傷及器官衰竭

2、，但其發揮作用的信號通路及其作用機制有待進一步研究。本項目擬從缺血再灌注損傷入手，采用同系基因大鼠心臟移植模型，通過EPO干預，觀察其與心臟移植物中的EPO受體結合，啟動內源性效應的過程，并研究PKC在抗凋亡、抗炎、抗氧化應激、促進新生血管生成等心肌保護效應的各信號轉導通路中的作用機制，為EPO在器官移植中發揮非促紅細胞生成的保護作用提供理論基礎，并為臨床移植器官的保護性治療開發新的藥物。EPOimprovesIRIviaaPKCmed

3、iatedsignallingpathwayafterhearttransplantationinratIschemiareperfusioninjury（IRI）afterhearttransplantationisinevitable.ClinicallysomedrugswereusedtoreducetheIRIfprotectingmyocardialcellsbypreconditioningpostconditioning

4、.AtpresentmanystudiessuggestedthatproteinkinaseC(PKC)playedakeyroleinthemyocardialpreconditioningpostconditioningprocesswhichisacommonsignallingpathway.Ourpreviousresultsshowedthattherecombinanthumanerythropoietin(rhEPO)

5、canpreventsustainedvularinjuryganfailurecausedbyischemiabutitsdetailedpathwaymechanismmustbestudied.Inthisprojectanallogenichearttransplantationmodelinratisusedfischemiareperfusioninjury.TheprocessofintegratingEPOwithEPO

6、receptinheartallograftendogenouseffectsareobserved.ThesignaltransductionmechanismofthePKCintheprocessofmyocardialprotectiveeffectsuchasantiapoptosisantiinflammationantioxidativestresspromotingangiogenesisisstudiedinderto

7、providethatEPOcanplayanewprotectionwithnonerythropoietingeneratedingantransplantationtodevelopanewdrugasaprotectivetreatmentfthepatientswithgantransplantationinclinic.促紅細胞生成素干預大鼠心臟移植物蛋白激酶C傳導途徑的變化及其機制驗證實預處理具有強大的抗IRI作用。200

8、3年，Zhao等[8]又提出了缺血后處理的概念，并證實其同樣有心肌保護現象。朱建峰等也證實重組人促紅細胞生成素（rhEPO）能明顯改善缺血再灌注所致的心肌組織損傷，發揮與缺血后處理相似的心臟保護作用，其保護作用與激活PI3KAkt信號通路及其下游的靶點p70s6k有關[9]。隨著研究的深入，藥物預處理、藥物后處理（利用藥物干預代替反復再缺血的臟器保護措施）成為緩解心臟等重要器官IRI的主要手段，抑制并減少細胞凋亡是藥物預處理和后處理實現

9、心肌保護的關鍵機制。蛋白激酶C（PKC）是細胞內信號傳導路徑中的臨界成分，此路徑調節細胞各種生命活動，涉及細胞遷移、增殖、細胞凋亡，以及離子通道的調制[10]等。PKC家族中很多亞型如PKCα、ε、δ、在大鼠心肌中都有存在[11]。PKC還是心肌細胞磷脂酰肌醇信號轉導系統的重要組成部分，靜息狀態下定位于細胞胞漿中[12]，胞外信號活化PKC主要是通過磷脂酶系統傳入胞內，PKC通過磷酸化位于細胞膜和胞漿內的多種蛋白質而發揮調節心肌細胞代謝

10、和生理功能[1314]。而PKC、磷酸肌酸3激酶(PI3K)蛋白激酶B(AKt)途徑、細胞外信號調節激酶(ERK)、p38及JNK、蛋白激酶G(PKG)、核糖體S6蛋白激酶(P70S6K)和糖原合酶激酶3β(GSK3β)，被稱為再灌注損傷補救酶(thereperfusioninjurysalvagekinase，RISK)[15]。研究表明PKC有心肌延遲保護作用。Baxer等[16]發現預先給予PKC抑制劑白屈菜赤堿可以取消缺血預適應

11、的延遲性心臟保護作用，而在預適應24h后給予PKC激動劑則可誘導心臟保護作用，并據此首次提出PKC在延遲性預適應中可能發揮重要作用。Xuan等[17]第一次在活體兔缺血預適應模型中也發現了NOS介導的延遲保護作用，PKC抑制劑可取消這種保護作用并且iNOS的表達也減少，并認為iNOS在PKC下游且其活性表達與PKC通路有關。EPO是一種富含唾液酸的活性糖蛋白，胎兒期由肝細胞產生，出生后90%由腎小管間質細胞分泌，此外，骨髓巨噬細胞、腦星