心肌中异位胰蛋白酶的表达调控及其在心肌炎向扩张型心肌病进展过程中的作用

我们最近的研究发现，心肌组织中被A型流感病毒诱导上调的异位胰蛋白酶在病毒性心肌炎的发生和发展中起着至关重要的促发作用。本课题通过经鼻感染A型流感病毒（PR/8/34，H1N1）制作小鼠急性病毒性心肌炎模型，研究分层阻断Toll样受体（TLRs）-MyD88/TRIF-NFκB/AP1信号通路及促炎细胞因子白介素-6 (IL-6),白介素-1β（IL-1β）和肿瘤坏死因子-α（TNF-α）信号通路对异位胰蛋白酶表达和活性的影响，揭示心肌组织中调控异位胰蛋白酶表达的信号机制。监测异位胰蛋白酶在急性心肌炎向扩张型心肌病进展过程中的动态表达水平及其与激活型金属蛋白酶（MMPs）之间的关系，并利用siRNA技术，观测选择性沉默小鼠体内主要胰蛋白酶亚型对心脏基质降解系统及心功能的影响，探明异位胰蛋白酶在流感病毒性心肌炎向扩张型心肌病进展过程中的作用。

目的：我们前期研究发现心肌中异位胰蛋白酶对A型流感病毒（IAV）性心肌炎的发生和发展起着关键作用。本研究旨在探讨心肌中异位胰蛋白酶的信号调控通路及其在心肌炎向扩张型心肌病进展过程中的作用。.方法：通过经鼻感染IAV制作小鼠急性病毒性心肌炎模型，研究分层阻断Toll样受体（TLRs）-MyD88/TRIF-NFκB/AP1信号通路对异位胰蛋白酶表达的影响，揭示心肌组织中调控异位胰蛋白酶表达的信号机制。并通过监测异位胰蛋白酶在急性心肌炎向扩张型心肌病进展过程中的动态表达水平及其与金属蛋白酶（MMPs）的表达与激活、心肌胶原重构以及心功能动态变化之间的关系，探明异位胰蛋白酶在流感病毒性心肌炎向扩张型心肌病进展过程中的作用。.结果：1.分层阻断TLR7、MyD88和NF-κB均能有效抑制心肌组织中胰蛋白酶、MMPs以及促炎细胞因子表达，减少病毒复制。分层阻断TLR3和TRIF可导致病毒复制增加，对胰蛋白酶及MMPs的表达无显著影响。抑制AP-1激活对胰蛋白酶表达及病毒复制均无显著影响。2. 胰蛋白酶表达主要位于心肌炎症区域，其动态表达水平与心肌炎症反应程度、前体型金属蛋白酶-9（proMMP-9）激活、IL-6, IL-1β和TNF-α的表达以及I型胶原（Col I）的降解呈相似的时相变化。胰蛋白酶抑制剂aprotinin能够有效抑制急慢性阶段proMMP-9激活和细胞因子释放，减轻心肌炎症反应，恢复胶原代谢，从而有效预防心腔扩大，改善心功能。.结论：1．IAV感染后主要通过激活TLR7-MyD88-NFκB信号诱导心肌组织中异位胰蛋白酶、金属蛋白酶及促炎细胞因子表达上调。TLR3-TRIF信号通路主要参与了宿主的抗病毒反应，对心肌组织炎症反应无显著影响。2．心肌中异位胰蛋白酶通过持续诱导细胞因子和激活MMP-9介导心肌慢性炎症反应和胶原重构，促进心肌炎向扩张型心肌病进展。