Ghrelin 抑制心肌细胞内质网应激反应的分子机制研究

活性肽ghrelin有多种心血管保护作用，其中详细机制尚不明确。内质网应激（ERS）反应普遍见于多种心血管疾病发生、发展中。申请者将ghrelin的多效心血管保护作用与ERS反应在心血管病中的普遍性联系起来研究，前期工作表明，ghrelin通过抑制ERS反应减轻心肌缺血/再灌注损伤。据此，首次提出ghrelin通过抑制ERS反应发挥心血管系统多效保护作用的观点。本项目拟在异丙肾上腺素致大鼠心肌损伤模型中证实ghrelin抑制ERS反应为其心血管保护作用的普遍机制；进而，以培养的心肌细胞为研究对象，应用分子生物学、细胞形态学及免疫学等方法，明确ghrelin对ERS反应固有信号通路的影响、ghrelin抑制ERS反应的受体以及受体后信号分子- - AMP活化蛋白激酶(AMPK)、胞外信号调节激酶（ERK)1/2、磷脂酰肌醇(-3)激酶（PI3K)/Akt 在ghrelin抑制ERS反应中的作用。

Ghrelin，生长激素促泌物受体(growth hormone secretagogue receptor, GHS-R)的内源性配体，是一种具有心血管保护作用的活性肽。我们以前的工作发现，ghrelin通过抑制内质网应激(endoplasmic reticulum stress, ERS)减轻心脏缺血/再灌注(ischemia/reperfusion, I/R)损伤。在本项目中，我们分别使用了在体和离体模型，探讨了ghrelin如何抑制心肌ERS。在异丙基肾上腺素(isoproterenol, ISO)所致的大鼠心肌损伤模型中， ghrelin能够减轻心脏功能不全，降低心肌损伤，减少心肌细胞凋亡，并且抑制ISO所致的过度的ERS。更重要的是，在此过程中，存在腺苷酸活化蛋白激酶(AMP-activated protein kinase, AMPK)的激活。为探讨AMPK的活化在ghrelin抑制心肌ERS中的作用，分别采用衣霉素(tunicamycin, Tm) 和二硫苏糖醇(dithiothreitol, DTT)孵育体外培养的乳鼠心肌细胞，构建体外心肌ERS模型。我们发现，与单纯Tm 或DTT孵育组相比，预先使用ghrelin孵育心肌细胞可显著激活心肌AMPK，同时，逆转Tm 和DTT所致的ERS标志物C/ EBP同源蛋白(C/EBP-homologous protein, CHOP)和剪切的caspase-12表达上调，减少心肌细胞凋亡。更进一步研究发现，ghrelin的ERS抑制效应和抗凋亡效应可被AMPK抑制剂所阻断。为探讨ghrelin如何激活AMPK，我们分别把GHS-R1a 的选择性拮抗剂和钙/钙调素依赖的蛋白激酶激酶(Ca2+/Calmodulin-dependent protein kinase kinase, CaMKK)抑制剂在ghrelin预孵育前加入ERS模型体系，发现ghrelin不能再激活AMPK，且其ERS抑制作用和抗凋亡效应均被阻断。因此，ghrelin至少部分通过GHS-R1a/CaMKK/AMPK信号途径保护心脏，减轻ERS所致的心肌损伤和凋亡。. 项目的主要研究内容已基本完成。已发表SCI论文1篇， 中文核心期刊论文1篇，中文核心期刊综述3篇；另外，还有1篇SCI论文及1篇中文核心期刊论文已接受。