基于TGF-β1介导下MAPK通路对Smad通路的调控作用探索定悸方抗高血压心律失常作用机制

Preventing myocardial fibrosis and reversal of myocardial remodeling had been accepted as a upstream therapy in treating arrhythmia caused by hypertension. Transforming growth factor β1 is the most powerful factor in leading fibrosis. It mediated signaling pathway of TGF-β1/Smad and MAPK pathway which can influence the fibrosis gene transcription. MAPK had been confirmed to regulate TGF-β1/Smad signal transduction, but the effect target of the mutual-effect are rarely seen in myocardial fibrosis. The research group had found the clinical characters of the arrhythmia caused by hypertension were similar to the characters of “Wind” in TCM and we made a prescription of “Dingjifang”. Clinical trials confirmed that the prescription could inhibit myocardial fibrosis and reduce arrhythmia. So team speculates that the mechanism of the prescription is related to TGF-β1/Smad and MAPK pathway. We propose SHR triggered ventricular fibrillation rats model to study the regulatory mechanisms of MAPK and TGF-β1/Smad pathways in myocardial fibrosis firstly. Secondly we study the multiple targets methods of the“YiQiYangYin, HuoXueQuFeng” in anti-myocardial-fibrosis of TGF-1/Smad signals and MAPK pathway mechanism.

阻止心肌纤维化、逆转心肌重构，是治疗高血压合并心律失常的上游目标。已知转化生长因子β-1（TGF-β1）介导下的下游信号通路Smad和MAPK可以影响纤维化相关基因转录。已明确TGF-β1/MAPK对TGF-β1/Smad有调控作用，但相关调控靶点在心肌纤维化中的研究鲜见。课题组前期发现高血压合并心律失常与“风”有关，创立定悸方（益气养阴、活血祛风）已被证实具有潜在抑制心肌纤维化作用。提出假设该方抗心肌纤维化机制与TGF-β1介导下的MAPK及Smad信号调控环节有关联。拟采用SHR触发性室颤大鼠模型，研究在心肌纤维化发病过程中TGF-β1介导下MAPK通路对Smad通路的调控作用靶点；在此基础上研究 “定悸方”改善心肌纤维化的机制。以期证实TGF-β1介导下的MAPK与Smad通路在心肌纤维化发病机制中存在相互调控作用，基于“风气”理论的“定悸方”的抗心律失常作用与改善心肌纤维化机制相关

背景：阻止心肌纤维化、逆转心肌重构，是治疗高血压合并心律失常的上游目标。已知转化生长因子β-1（TGF-β1）介导下的下游信号通路Smad和MAPK可以影响纤维化相关基因转录，TGF-β1/MAPK对TGF-β1/Smad有调控作用，但相关调控靶点在心肌纤维化中的研究鲜见。课题组前期已证实定悸方具有潜在抑制心肌纤维化作用。提出假设该方抗心肌纤维化机制与TGF-β1介导下的MAPK及Smad信号调控环节有关联。.研究内容：①阐明由TGF-β1介导的MAPK通路对Smad通路在心肌纤维化发病机制中的作用机制与作用靶点；②从TGF-β1介导下的MAPK通路与Smad通路水平，初步探索“定悸方”抗心肌纤维化作用机制与靶点。.结果：①TGF-β1可调节MAPK途径干扰心肌成纤维细胞Smad2/3磷酸化和Smad2/3/4复合物形成和转运。②JNK和P38抑制剂可降低外源TGF-β1刺激后p-Smad2和p-Smad3蛋白水平的升高，促进SMAD7基因的表达，显著抑制心脏成纤维细胞增殖和迁移。P38、ERK抑制剂通过抑制Smad2/3/4复合物下调抑制细胞增殖和迁移。③定悸方通过激发P38表达，竞争性抑制TGF-β1信号转导过程，上调SMAD7而抑制心肌纤维化。.数据：①抑制P38后，P-SMAD2和P-SMAD3蛋白的表达明显降低（P<0.01）。TNK-β1诱导的ERK，p38或JNK的磷酸化被JNK抑制剂和p38抑制剂显着抑制（P<0.05）。②CoIP显示，Smad2/3/4复合物被p38抑制剂和ERK抑制剂显著抑制。③治疗后，模型组大鼠IVDd（2.17±0.21）较正常组（1.76±0.10）增厚（P<0.05），定悸方可有效降低IVDd厚度（1.76±0.21）（P<0.05）。 ④Smad7 mRNA模型组表达较空白组明显下降（P<0.05），各治疗组均较模型组明显增加（P<0.05）。⑤治疗后，中药组P38、P-ERK表达增加（P<0.05）并上调P-P38（P<0.01）和SMAD7水平（P<0.05）。.意义：以定悸方为代表的“益气养阴、活血祛风”法可能通过多靶点作用于TGF-β1/Smad及TGF-β1/MAPK信号在心肌纤维化发病机制中具有横向相互调控作用，为心肌纤维化的研究提供了新思路。