Caveolin-3在脂联素心脏保护信号转导中的关键作用及其分子机制研究

糖尿病人血清脂联素（APN）水平降低是促进缺血性心脏病发生发展的重要因素，但APN心肌保护的分子通路尚未阐明。2009年申请者率先报道APN心脏保护作用很大程度上并非由目前公认的APN下游分子即AMP激活的蛋白激酶（AMPK）所介导。我们最新实验结果已证明，窖蛋白-3 （Cav-3）在APN心脏保护通路中起关键作用，但Cav-3心脏保护作用的细胞内信号通路，目前一无所知。本课题将利用转基因小鼠动物模型，深入研究APNI型受体（AdipoR1）/Cav-3/蛋白激酶A/腺苷酸活化酶信号转导轴在 APN心脏保护中的作用及其受损在加重糖尿病心肌损伤中的作用;并进一步利用基因干预手段，探究特异性恢复心肌内这一保护轴是否可恢复脂联素抗糖尿病性心肌损伤的作用。本实验的完成，将不但有助于阐明APN胞内信号转导的分子机制而具有很高的科学意义，也可为预防和治疗糖尿病性心肌损伤找到新的靶点而具有明确的应用前景

II型糖尿病已被证实为缺血性心脏病的最重要危险因素。在糖尿病患者缺血性心肌病心肌损伤程度显著高于非糖尿病患者。然而脂联素作为心肌保护效应因子在糖尿病及糖尿病心肌病保护中应当扮演着重要角色，但其事实显示其保护效应在糖尿病人群中效应显著下降。我们设想：‘脂联素水平在糖尿病人中显著降低，给于外源性脂联素后保护效应不显著与窖蛋白变化显著相关，窖蛋白与脂联素受体之间具有一定的相互作用，而窖蛋白在脂联素心肌信号保护中扮演重要角色，是脂联素信号网络在糖尿病人群中功能异常的原因所在。.因此本课题组在对心肌缺血性损伤保护策略研究中，针对脂联素心脏保护信号关键环节及分子机理开展了长期系列研究，发现了窖蛋白在介导脂联素信号中扮演重要角色，揭示了窖蛋白在与脂联素受体相互结合中形成信号小体进行信号传递，揭示了在多种疾病状态下，窖蛋白表达生成异常是脂联素抵抗甚至失效的重要环节，据此提出了‘脂联素受体/窖蛋白信号体’的观点。在本项目基金的支持下，围绕本课题主要研究成果如下：1.发现在糖尿病早期及中期阶段，脂联素受体表达水平未有显著变化，然而窖蛋白3表达水平显著下降。2.在体外实验分离心肌细胞中，发现脂联素受体与窖蛋白之间存在有基础相互作用，二者之间存在有共定位，分层分离显示二者分布于同一分层。3.进一步基因表达和共沉淀显示两种蛋白存在相互结合，并且筛选出在脂联素受体375aa与窖蛋白scaffolding domain之间存在有相互结合区域。4.在窖蛋白3基因敲除小鼠中，在心肌缺血再灌注损伤后，给予脂联素处理，心肌损伤保护效应丧失。因此该设想不仅得到了细胞学，分子生物学的证实，也得到了转基因小鼠动物实验结果的支持。5.进一步实验发现心肌损伤后脂联素可以通过及窖蛋白信号小体传导脂联素信号而显著改善炎性通路中的硝化应激反应和凋亡损伤，进而有效改善心功能。 .围绕本课题及相关领域发表论文11篇，参与编写英文著作一部，单篇最高影响因子16分。并获得国家优秀青年基金资助，获得恩科心血管联合会论文奖三等奖一项，生理学张锡均论文交流一等奖（唯一）。申请人被聘为‘美国生命科学公司咨询专家’，并被聘请为10余种期刊审稿专家，在美国杂志Journal Diabetes Research（影响因子2.7）组编特邀专刊。