RhoA/ROCK信号通路在他汀改良急性心肌梗死微环境并提高骨髓干细胞移植存活率中的核心机制研究

目的:为进一步完善我们提出的他汀能够通过改良急性心肌梗死(AMI)微环境而提高骨髓间充质干细胞（MSCs）移植存活率及疗效的自主创新假设，并深入探讨其核心机制及信号通路。对象及方法：本项目拟以大鼠AMI模型，性别错配移植MSCs，给予辛伐他汀和Rho激酶(ROCK)抑制剂Fasudil干预,在血流动力学、大体组织学、免疫组化、分子生物学水平上对比评价他汀和Fasudil对AMI微环境，MSCs移植在体存活、分化率及心功能改善的变化以及对小分子G蛋白RhoA/Rho激酶（ROCK）的抑制和胞外信号调节激酶1/2（ERK1/2）、磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）/蛋白激酶B（Akt）两信号通路的影响。目标和意义：为他汀提高移植MSCs存活率、治疗AMI疗效及核心机制进一步提供科学的实验依据，具有突出的原创性、科学意义和临床实用价值。

现有证据表明急性心肌梗死(AMI)后移植骨髓间充质干细胞(MSCs)可以改善心功能，但由于AMI后缺血缺氧等恶劣的微环境导致大部分移植MSCs死亡而使其疗效受限。他汀类药物能够提高移植疗效，但具体机制不清。因此，本实验在体外建立H9C2心肌细胞系缺氧/无血清(H/SD)模型，并通过性别错配法在心梗大鼠体内移植异体骨髓MSCs，观察阿托伐他汀(ATV)对移植MSCs存活及疗效的影响，并进行相关信号通路的分析和机制探讨。结果表明，与H/SD组相比，ATV组H9C2细胞的白细胞介素6(IL-6)、肿瘤坏死因子α (TNF-α)及结缔组织生长因子(CTGF)的表达和分泌均显著降低；而与ATV组相比，ATV+GGPP组IL-6、TNF-α及CTGF的表达和分泌显著升高。相关信号通路研究发现尽管各组Rho激酶(ROCK)、肌球蛋白磷酸酶靶标亚基(MYPT)和胞外信号调节激酶(ERK)的总蛋白水平无明显变化，但ATV组的MYPT、ERK磷酸化水平较H/SD组明显降低，且GGPP可以抵消ATV的这种作用。动物实验表明，MSCs移植后4周，与AMI对照组相比，心脏超声显示的左室舒张末期内径(LVEDd)、左室收缩末期内径(LVESd)、左室射血分数(LVEF)和左室短轴缩短率(LVFS)以及左心导管检测左室舒张末期压力(LVEDP)、等容收缩期左心室内压力上升的最大速率(dp/dt)和等容舒张期左心室压力下降的最大速率(-dp/dt)等在MSCs组均无显著差异，而LVEDd、LVESd、LVEDP和-dp/dt在其余各组均显著减小，LVEF、LVFS和dp/dt仅在ATV+MSCs组和Fasudil+MSCs组显著升高。组织化学分析显示，与AMI对照组相比，其余各组均可见炎症细胞浸润减少，梗死周边血管增多，但仅ATV+MSCs组和Fasudil+MSCs组的左室纤维化面积减小和存活心肌比例增多具有显著差异。并且ATV+MSCs组和Fasudil+MSCs组的MSCs存活率明显高于MSCs组。Western Blot分析显示，阿托伐他汀抑制心肌IL-6、TNF-α及CTGF的表达，降低MYPT和ERK的磷酸化水平。这些结果提示ATV可以促进移植MSCs的存活，改善MSCs移植治疗AMI的疗效，并且ATV的这种保护作用可能与其抑制Rho/ROCK/ERK信号通路减轻炎症有关。