脂联素心肌损伤保护作用的信号转导新途径及受体机制研究

糖尿病人脂联素（ADN）血清水平的降低是促进缺血性心脏病发生发展的主要因素，但ADN心肌保护的细胞内分子通路尚未阐明。申请者最新的研究结果表明，虽然AMP激活的蛋白激酶（AMPK）所介导的信号系统是ADN调节心肌能量代谢的关键通路，但ADN的抗氧化/硝化应激及其导致的心肌缺血再灌注损伤与AMPK无关。本课题拟用申请者已获得的转基因小鼠（AMPK负性显性突变型）为动物模型，分别在整体动物水平和细胞分子水平研究并比较脂联素各亚型抗心肌缺血与细胞保护作用对AMPK信号转导系统的依赖性;并利用siRNA干预手段，探究不同亚型脂联素抗心肌缺血与细胞保护作用的受体机制。旨在阐明不同亚型ADN的心肌保护作用效果及受体信号转导新机制，为预防和逆转糖尿病性缺血性心肌病寻求早期预防和新联合用药的治疗策略，达到早期全面保护心肌目的，并同时为提供新的药物筛选和药物开发奠定基础，为心肌保护提供"利器"。

根据中国糖尿病协会最新调查发现，中国糖尿病发病率高达9.7%，全国糖尿病人接近一亿，中国已成为全球范围糖尿病增长最快的地区，更值得注意的是，继发于糖尿病性缺血性心脏病的发病率及死亡率伴随糖尿病的患病率增长而持续增高更为人民的健康敲响警钟。因此控制糖尿病，减少并发症，刻不容缓。本研究中的新分子脂联素具有显著的胰岛素协同作用及心肌保护效应，通过采用生理学，分子生物学等手段和在体、离体和细胞水平的小鼠心肌缺血再灌注损伤模型，首次揭示了：⑴ 球状片段脂联素对缺血再灌注心脏损伤的小鼠中有效发挥保护作用，但是在AMPK轴缺失情况下，仍具有保护作用。 ⑵ 缺血再灌注小鼠心肌细胞凋亡，ONOO-含量（以硝基酪氨酸为指标）增加，并且可被gAPN改善损伤。 ⑶ 缺血再灌注小鼠心肌组织总NOx含量增加。 ⑷ 球状片段脂联素有效减轻小鼠心肌细胞的凋亡损伤，此保护效应在AMPK轴缺失的小鼠心肌细胞中仍然存在。⑸ 缺氧复氧小鼠心肌细胞乳酸脱氢酶（LDH）增加，并且可被gAPN改善损伤；在负显性突变小鼠心肌细胞缺氧复氧模型中，脂联素球段可减轻LDH释放的程度。⑹ 缺氧复氧小鼠心肌细胞氧化应激和硝基化应激损伤通路中gp91，iNOS诱导表达含量增加，并且可被gAPN改善损伤。⑺ 缺氧复氧小鼠心肌细胞氧化应激和硝基化应激损伤通路中eNOS诱导表达变化不显著，而且eNOS活化程度变化不显著。上述结果证实了我们提出的球状片段的脂联素与一型受体相结合，脂联素在心肌保护效应中非依赖的AMPK新机制是通过改善缺血再灌注损伤带来的氧化应激及硝基化应激而实现的，这一突破性的实验结果为心肌缺血再灌注损伤的防治提供新的依据及靶点。