含黄素单氧化酶2（FMO2）通过减轻心肌细胞内质网应激改善阿霉素心肌病的作用和机制研究

The occurrence of Doxorubicin-associated cardiomyopathy appears to be a dilemma among patients adopting chemotherapies which include Doxorubicin, the issue of alleviating the cardio-toxicity of Doxorubicin is of urgent need. Doxorubicin impairs heart function via exaggerating Endoplasmic-reticulum stress of cardiomyocytes, thus promoting apoptosis induced by ER stress. However, the detailed mechanism remains unveiled. In our preliminary data, we discovered dramatically down-regulation of FMO2 after DOX treatment, whereas the compensation of FMO2 enabled alleviation of cardiomyocyte apoptosis induced by DOX, suppressing the persistent activation of ATF6 thus inhibit increased CHOP expression, enhancing the ability of synthesizing disulfide bond. To summarize, we put up a hypothesis: FMO2 can ameliorate cardio-toxicity induced by Doxorubicin through reducing apoptosis induced by CHOP activation, which was mediated via augmented disulfide bond synthesis activity and improved ER function triggered by inhibition of ATF6. Based on our well-orchestrated preliminary data, we endeavor to using various of transgenic animal models and molecular biology approaches to determine the role of FMO2 in Doxorubicin-associated cardiomyopathy, revealing the effect of FMO2 on ER stress of cardiomyocyte, and providing a brand-new therapeutic target for treating Doxorubicin-associated cardio-toxicity.

阿霉素（DOX）导致的心肌病是抗肿瘤治疗面临的一大难题，如何降低DOX引起的心脏毒性是亟待解决的关键科学问题。DOX导致的心脏毒性主要通过持续激活心肌细胞内质网应激引起凋亡，然而具体机制尚不明确。我们前期研究发现，心肌细胞中的含黄素单氧化酶2（FMO2）在DOX处理后显著下调，而过表达FMO2能减少DOX引起的心肌细胞凋亡，抑制DOX所致ATF6持续激活引起的CHOP增高，提高二硫键合成活性。据此我们提出假说：FMO2可能通过抑制DOX对ATF6的持续激活提高心肌细胞二硫键合成活性，减少CHOP的表达，改善内质网功能，进而减少DOX的心脏毒性。本项目拟在前期工作的基础上，采用多种分子生物学和转基因动物模型，研究心肌细胞中FMO2对DOX所致心肌细胞凋亡的作用，深入探讨FMO2调控内质网应激介导的心肌细胞凋亡的具体机制，可望从新的角度阐明阿霉素导致心脏毒性的机制，为其防治提供新的干预靶点。

多柔比星(DOX)导致的心肌毒性是抗肿瘤治疗面临的一大难题，既往文献报道DOX主要通过引起心肌细胞DNA双链断裂而影响心肌细胞存活。在本研究中，我们使用DOX诱导的心肌细胞毒性模型来研究含黄素单氧化酶2（FMO2）是如何干预DOX诱导的心肌细胞DNA损伤以保护受损心肌的。我们发现DOX处理心肌细胞后，FMO2表达量明显降低，而过表达FMO2后缓解DOX导致的心肌损伤，抑制FMO2表达则加重DOX心肌损伤。DNA修复实验则进一步证实FMO2通过加快DNA损伤后修复来发挥心肌保护作用。通过体外实验，我们发现FMO2通过与细胞周期蛋白依赖性激酶1(CDK1)结合，抑制其进入细胞核，降低CDK1对DNA双链断裂损伤修复关键因子XLF的抑制作用，从而促进XLF结合至DNA损伤处发挥DNA修复功能，从而保护受损心肌。这些研究结果从新的角度阐明FMO2缓解DOX诱导心肌细胞毒性的分子机制，为FMO2治疗DOX心脏毒性提供新的理论依据，从而为临床肿瘤治疗中DOX应用产生严重的心脏毒副作用提供新的思路和潜在的干预靶点。.