基于TGF-β/Smad信号通路研究苓桂术甘汤对心梗后心室重构的干预机制

Ventricular remodeling is the important molecular biology foundation in the occurrence and development of chronic heart failure. TGF-β/Smad signal pathway is the key regulating factor of ventricular remodeling, and it is closely related to the change of structure and function of cardiac myocytes and extracellular matrix. Traditional Chinese Medicine believes that CHF belongs to the syndrome of deficiency of Ben and repletion of Biao. Deficiency of Heart Yang and Qi runs through the occurrence and development of the whole process of CHF. Warming-yang and benefiting-qi is the basic therapeutic methods of CHF. Our previous findings showed, as the representive prescription of warming-yang and benefiting-qi, Lingguizhugan Decoction could inhibit ventricular remodeling of rats with CHF and improve heart function by regulating the expression of AngⅡ、Ald、ET-1、TNF-α、IL-1β、IL-6、NF-κB和TGF-β1 of the neuroendocrine cytokines. Based on the previous research foundation, this program will use the combination research methods of in vitro and in vivo. Serum pharmacological method, Western-blot, RT-PCR, immunohistochemical method, flow cytometry and other modern molecular biology techniques will be used to study the effect of Lingguizhugan Decoction intervening ventricular remodeling and the correlation with TGF-β/Smad signal pathway deeply and further reveal the biological foundation of Lingguizhugan Decoction in the prevention and treatment of CHF in order to supply evidence in expanding its clinical application.

心室重构是慢性心力衰竭发生、发展的重要分子生物学基础，TGF-β/Smad信号通路是心室重构过程中重要的调控因子，与心肌细胞及细胞外基质结构和功能变化密切相关。中医认为，心衰属本虚标实之证，心阳（气）亏虚贯穿心衰发生、发展全过程，温阳益气乃心衰基本治法。我们既往研究结果显示，益气温阳之代表方苓桂术甘汤可通过调节神经内分泌细胞因子AngⅡ、Ald、ET-1、TNF-α、IL-1β、IL-6、NF-κB和TGF-β1的表达，阻抑CHF大鼠心室重构、改善心功能。本项目拟在既往研究基础上，采用体内、外相结合的研究方法，运用Western blot、RT-PCR、免疫组化法和流式细胞术等现代分子生物学技术，深入研究苓桂术甘汤干预心室重构作用及其与TGF-β/Smad信号通路的相关性，进一步揭示苓桂术甘汤防治慢性心力衰竭的生物学基础，为扩大其临床应用提供依据。

心室重构是由于一系列复杂的分子和细胞机制造成的心脏结构和功能的变化，是慢性心力衰竭的重要病理过程，针对心室重构的机制进行有效的早期干预，阻抑心室重构，可显著延缓和改善心衰的发生发展。课题组基于“心衰属本虚标实之证，心阳（气）亏虚贯穿心衰发生、发展全过程”的中医理论，在大量文献资料和前期研究均表明温阳益气之经方苓桂术甘汤可有效防治心衰的基础上，以TGF-β/Smad这一心室重构重要调控信号通路为切入点，采用体内、外相结合的研究方法，分别以冠脉结扎诱发的急性心梗模型大鼠、TGF-β1诱导的原代心肌细胞和心肌成纤维细胞为研究对象，运用Western blot、RT-PCR、免疫组化法和流式细胞术等现代分子生物学技术，对苓桂术甘汤干预心室重构作用及其与TGF-β/Smad信号通路的相关性进行深入研究。研究结果显示：①血流动力学检测、心肌HE及Masson组织形态学观察表明，苓桂术甘汤可显著改善急性心梗后模型大鼠心脏结构和功能的改变，有明确地阻抑心室重构的作用。②苓桂术甘汤阻抑心室重构作用与调节TGF-β/Smad信号通路相关分子表达密切相关，可显著抑制模型大鼠心肌组织TGF-β1、Smad2、Smad3、P-Smad2、P-Smad3，增加Smad7蛋白和相关基因表达，减少α-SMA、Ⅰ型前胶原肽蛋白、AngⅡ、AT1R、MMP2和MMP9等表达。③苓桂术甘汤含药血清可通过抑制TGF-β/Smad信号通路，显著降低α-SMA和Ⅰ型前胶原肽含量，抑制心肌成纤维细胞的增殖、表型转化及细胞外基质合成。④苓桂术甘汤含药血清可通过抑制TGF-β/Smad信号通路，显著抑制心肌细胞坏死和凋亡。以上实验结果表明，苓桂术甘汤心梗后早期干预，可通过抑制TGF-β/Smad信号通路，调节相关蛋白及基因的表达，干预心肌间质纤维化及心肌细胞坏死、凋亡，保护心脏结构和功能，阻抑心室重构，达到防治心力衰竭的目的。