血小板-成纤维细胞相互作用在心肌梗死后心脏破裂中的作用及机制研究

Cardiac rupture is a common malignant complication in aged myocardial infarction (MI) patients, and there was no effective therapeutic strategy to rescue once it happened. Excessive inflammation and extracellular matrix degradation lead to cardiac rupture. It is reported that aging upregulates platelet activation, whereas platelet activation initiating inflammation promoted post-MI cardiac rupture. Our preliminary data from human genome-wide methylation array showed that platelet activation and cell cycle regulation were involved into post-MI cardiac rupture. Moreover, our data from MI mice model showed there was accumulated cardiac fibroblast senescence in ruptured heart post-MI. Therefore, we hypothesized increased platelet activation and cardiac fibroblast senescence promoted cardiac rupture post-MI in aging patients. In the present study, we will induce myocardial infarction model in young/old mice, platelet ADP receptor P2ry12 knockout mice, as well as ATM heterozygous mice to clarify how aging/senescence regulated platelet-cardiac fibroblast interaction promotes post-MI cardiac rupture in aging status through performing bone marrow transplantation, platelet function analysis, senescence associated signaling pathway and senescence associated secretion phenotype (SASP) measurement.

在老龄急性心肌梗死患者中，心脏破裂是常见恶性事件，且无有效救治措施。过度的炎症反应及细胞外基质降解引起心脏破裂，但机制不明。研究表明：老龄会促进血小板异常活化及细胞衰老，且血小板活化启动炎症反应参与梗死后心脏破裂。我们前期对正常人、梗死后有/无破裂病人基因组DNA进行甲基化芯片分析，结果提示：血小板活化与细胞周期调控参与梗死后心脏破裂。且前期在动物实验中发现，梗死后破裂心脏中心脏成纤维细胞衰老增加。据此我们推测：在老龄患者中，异常增加的血小板活化及成纤维细胞衰老可能是促进急性心肌梗死后心脏破裂的机制。本研究拟在幼龄及老龄野生小鼠、血小板ADP受体P2ry12敲除小鼠及ATM+/-小鼠中建立心肌梗死模型，结合骨髓移植、血小板功能分析、成纤维细胞衰老相关信号通路及衰老相关分泌表型研究，明确在老龄状态下，血小板及成纤维细胞参与梗死后心脏破裂的病理过程及分子机制，以期为心脏破裂临床防治提供靶点。

研究背景 .在老龄急性心肌梗死患者中，心脏破裂是常见恶性事件，且无有效救治措施。过度的炎症反应及细胞外基质降解引起心脏破裂，但机制不明。.研究内容 .本研究在幼龄及老龄野生小鼠中建立心肌梗死模型，观察幼龄及老龄野生小鼠的生存率及心脏破裂发生率。应用病理染色及心脏超声方法，观察心肌梗死后心脏重塑水平。采用实时定量逆转录聚合酶链式反应（realtime RT-PCR）检测心脏组织中基质金属蛋白酶的表达水平。应用流式细胞学分析，观察老龄小鼠血小板在基础状态血小板活化程度。在研究进展过程中发现Wnt信号通路可能介导老龄促进心脏破裂的发生，而分泌型相关蛋白（Secreted frizzled related proteins，sFRPs）家族作为Wnt通路内源性抑制剂可能抑制心肌梗死后心脏破裂。此外，在针对心梗后心脏破裂可能的药物干预研究中发现，临床常用药物曲美他嗪可以明显减少小鼠心脏破裂的发生率。.结果 .幼龄及老龄野生小鼠生存曲线与破裂曲线显示：老龄会增加心梗后心脏破裂的发生率。病理染色及心脏超声等指标发现老龄会使心梗后心脏重塑变差，心功能恶化。RT-PCR结果显示：老龄会增加心肌梗死后心脏组织中基质金属蛋白酶的表达，这可能与梗死后心脏破裂增加有关。流式细胞学分析：老龄小鼠的血小板在基础状态下存在较强的血小板活化。在野生小鼠中给予腺病毒过表达sFRP5及对照的GFP，在梗死后不同时间点（第0，7，14天）行心脏超声检查发现sFRP5过表达可以改善梗死后心脏重塑。此外，Western Blotting发现曲美他嗪可以降低心肌梗死后基质金属蛋白酶MMP-2和MMP-9的表达。.结论.老龄会促进血小板异常活化及细胞衰老，且血小板活化启动炎症反应参与梗死后心脏破裂。sFRP5可能为心脏破裂新的保护靶点。曲美他嗪可以通过抑制心梗后心脏局部氧化应激的发生发挥心脏破裂的保护作用。