心血管病研究进展

1、 中南大学湘雅医学院病理生理学系中南大学湘雅医学院病理生理学系 （45岁以上人群中心血管病及肿瘤死亡占总死亡人数的百分率）岁以上人群中心血管病及肿瘤死亡占总死亡人数的百分率） who世界卫生统计年报世界卫生统计年报 美国用于心血管 病的治疗费用 2740亿美元亿美元 我国用于心血 管病防治费用 1000亿元人民币亿元人民币 心血管病是心血管病是“第一杀手第一杀手” 国际疾病分类原则第九版国际疾病分类原则第九版(icd-9）规定）规定 心血管病 高血压病 风湿热 慢性风湿性心脏病 缺血性心脏病 肺心病 脑血管疾病 动脉粥样硬化 先天性心脏病 1. 重大的心血管国际会议重大的心血管国际会议 aha

2、:american heart association (美国心脏协会美国心脏协会)； acc: american college of cardiology (美国心脏病学会美国心脏病学会) ； esc：european society of cardiology(欧洲心脏病学会欧洲心脏病学会)， ishr：international society for heart research (国际心脏研究会）国际心脏研究会） 2. medline 文献检索文献检索 选择前沿热点问题的依据选择前沿热点问题的依据 心血管研究中的热点问题心血管研究中的热点问题 1.1.心肌细胞能否再生心肌细胞能否再

3、生 2.2.干细胞移植治疗心肌梗死干细胞移植治疗心肌梗死 3.3.动脉粥样硬化与炎症及免疫的关系动脉粥样硬化与炎症及免疫的关系 4.micrornas4.micrornas与心血管疾病与心血管疾病 5.5.心肌损伤与保护心肌损伤与保护 6.6.心血管病的功能基因组学研究心血管病的功能基因组学研究 成熟个体的心肌细胞能否增殖成熟个体的心肌细胞能否增殖 与再生？与再生？ 热点之一：热点之一： ki-67 ki-67ki-67抗原是增殖细胞核抗原抗原是增殖细胞核抗原, ,是一种是一种 与细胞周期相关的蛋白质，是目前多种恶与细胞周期相关的蛋白质，是目前多种恶 性肿瘤尤其是乳腺癌研究中的热门生物指性肿瘤

4、尤其是乳腺癌研究中的热门生物指 标，可以通过标，可以通过ki-67ki-67抗原的检测，了解恶性抗原的检测，了解恶性 肿瘤的细胞增殖活性。肿瘤的细胞增殖活性。 ki-67标记梗塞心脏的心肌细胞标记梗塞心脏的心肌细胞 distant myocardiumthe border zone (beltrami ap: n engl j med 344(23):1750-7, 2001) 梗塞心脏的分裂心肌细胞中可见到纺锤体梗塞心脏的分裂心肌细胞中可见到纺锤体 identification of mitotic spindles in dividing myocytes from infarcted h

5、earts tubulin pi a -actin merge 处于胞质分裂过程中的心肌细胞处于胞质分裂过程中的心肌细胞 a myocyte in the process of cytokinesis. 梗塞心脏中有丝分裂的心肌细胞核梗塞心脏中有丝分裂的心肌细胞核 梗塞心脏中心肌细胞的胞质分裂梗塞心脏中心肌细胞的胞质分裂 1-6 心肌梗塞对有丝分裂心肌细胞数目的影响心肌梗塞对有丝分裂心肌细胞数目的影响 移植的女性供体心脏中的移植的女性供体心脏中的 染色体染色体 y 参见参见 quaini f: n engl j med 346(1): 5-15, 2002 the arrows indicat

6、e the presence of ki- 67, and the yellow areas show the y chromosomes. 女性供体心脏心肌细胞的女性供体心脏心肌细胞的y染色体染色体 1-10 男性受体细胞进入女性供体心脏的可能途径男性受体细胞进入女性供体心脏的可能途径 参见schwartz-robert s: n engl j med 346(1):2-4, 2002 研究发现，有些鱼类和两栖类动物的心脏研究发现，有些鱼类和两栖类动物的心脏 有很强的自我修复的能力，但这种现象在哺乳有很强的自我修复的能力，但这种现象在哺乳 动物身上以前尚未看到。动物身上以前尚未看到。 201

7、1 2011年，由美国得克萨斯大学研究者完成的一项年，由美国得克萨斯大学研究者完成的一项 实验发现，将刚出生一天的小鼠心脏的左心室尖切下实验发现，将刚出生一天的小鼠心脏的左心室尖切下 一部分一部分( (占肌肉组织的占肌肉组织的15%)15%)，很快小鼠的心脏便开始，很快小鼠的心脏便开始 再生，再生，2121天后完全恢复，两个月后心脏功能恢复正常天后完全恢复，两个月后心脏功能恢复正常 。但是，当研究人员给出生。但是，当研究人员给出生7 7天的小鼠进行相同手术天的小鼠进行相同手术 后，心脏并未出现再生。因此表明，老鼠的心脏自主后，心脏并未出现再生。因此表明，老鼠的心脏自主 再生能力仅能维持非常短暂

8、的时间。再生能力仅能维持非常短暂的时间。 发表在发表在 sciencescience。 1. turning back the cardiac regenerative clock: lessons from the neonate. trends cardiovasc med. 2012 aug 14. 2. epicardial progenitor cells in cardiac regeneration and neovascularisation. vascul pharmacol. 2012 aug 11. 3. cardiac regeneration from activat

9、ed epicardium. plos one. 2012;7(9):e44692. 4. migration of cardiomyocytes is essential for heart regeneration in zebrafish. development. 2012 oct 3. 尚待进一步解决的问题尚待进一步解决的问题 1 1 心肌细胞再生的机制心肌细胞再生的机制 2 2 心肌细胞再生的来源心肌细胞再生的来源 3 3 分离特异性的心脏干细胞分离特异性的心脏干细胞 热点之二：热点之二： 心肌梗死一般在冠状动脉闭塞后2030min，即 有少量心肌细胞坏死，12h绝大部分心肌呈凝固

10、 性坏死，12周后坏死组织逐渐纤维化，68周成 为陈旧性梗死灶。 目前，对于心肌梗死的治疗方法，如溶栓治疗 及冠状动脉旁路移植术，只能使其恢复再灌注，对 于已经坏死的心肌并不能使其恢复功能。 细胞移植则是一种新的治疗策略，它是细胞移植则是一种新的治疗策略，它是 把健康的细胞移植到病损的心肌中，加固其把健康的细胞移植到病损的心肌中，加固其 结构并改善其功能。结构并改善其功能。 动物实验已经显示了细胞移植代替心肌动物实验已经显示了细胞移植代替心肌 细胞的可能性，移植细胞可在宿主受损心肌细胞的可能性，移植细胞可在宿主受损心肌 细胞中存活，并增殖分化，改善宿主心脏功细胞中存活，并增殖分化，改善宿主心脏

11、功 能。能。 全能、多能干细胞移植全能、多能干细胞移植 向心肌细胞分化向心肌细胞分化 胚胎干细胞胚胎干细胞 向心肌细胞分化向心肌细胞分化 骨髓间充质干细胞骨髓间充质干细胞 胎幼心肌细胞移植胎幼心肌细胞移植 骨骼肌卫星细胞移植骨骼肌卫星细胞移植 90年代中年代中晚期晚期 90年代晚期年代晚期 90年代末至今年代末至今 特点：特点： （1）某些骨髓干细胞为多潜能细胞，具有分化成 心肌细胞、血管内皮细胞和平滑肌细胞的潜能; （2）骨髓干细胞易从自体采集; （3）由移植的骨髓干细胞分化来的心肌细胞能与 周围组织进行有效的电-机械偶合; （4）自体骨髓干细胞移植不存在免疫排斥反应。 骨髓干细胞骨髓干细胞

12、 注射方法 直接心外膜注射、心内膜注射、静脉注射和 经冠状动脉导管注射四种形式，最后一种创伤 小、有前途。 德国的strauer等首先将这种类型的细胞移植 应用于临床。在急性心肌梗死后6天，将细胞注 入冠状动脉内，观察10周后，发现心肌梗死范 围从24.7%减少到15.7%，心脏射血分数（ef值 ）升高20%30%，为骨髓单个核细胞移植掀开 了新的一页。 脐血干细胞脐血干细胞 脐血干细胞在自我更新、增殖分化和体外扩增脐血干细胞在自我更新、增殖分化和体外扩增 等方面的潜能等方面的潜能, ,明显优于骨髓干细胞明显优于骨髓干细胞, ,有可能成为有可能成为 未来细胞移植的重要供体。未来细胞移植的重要供

13、体。 但胚胎干细胞的难获得性，排斥反应以及各种但胚胎干细胞的难获得性，排斥反应以及各种 伦理学争论限制了该类细胞的运用。伦理学争论限制了该类细胞的运用。 骨髓细胞移骨髓细胞移 植使梗塞心植使梗塞心 肌再生肌再生 (nature 410: 702-4, 2001) 注射注射c-kitpos骨髓骨髓 细胞的梗塞心肌细胞的梗塞心肌 心肌修复和间心肌修复和间 隙连接蛋白隙连接蛋白43 骨髓细胞移植对骨髓细胞移植对 心功能的影响心功能的影响 transplanted cells infarcted myocardium unknown molecular signal proliferation and

14、 differentiation cytoplasmic proteins nuclear proteins functional competence 骨髓细胞移植使心肌再生的可能机制骨髓细胞移植使心肌再生的可能机制 1. 1. 什么时间移植最好什么时间移植最好 ( (心梗后心梗后? ? 心衰时心衰时?)?) 2. 2. 从何处取细胞从何处取细胞? ? 3. 3. 以什么方法送入心肌以什么方法送入心肌? ? 4. 4. 移植多少细胞移植多少细胞? ? 5.5.副反应：副反应：心律失常、免疫排斥反应、致瘤性等。心律失常、免疫排斥反应、致瘤性等。 尚待解决的问题尚待解决的问题 细胞因子促细胞因子

15、促 进骨髓干细进骨髓干细 胞迁移及心胞迁移及心 肌再生肌再生 细胞因子处理改善了心肌力学指标细胞因子处理改善了心肌力学指标 20032003年，在实验鼠和人类心肌组织中先后发现年，在实验鼠和人类心肌组织中先后发现 了心脏自身干细胞。了心脏自身干细胞。 英国医学刊物英国医学刊物柳叶刀柳叶刀20112011年年1111月月1414日在线发日在线发 布的研究报告说，美国研究人员用心脏干细胞疗法布的研究报告说，美国研究人员用心脏干细胞疗法 治疗心肌梗塞的临床试验获得成效。治疗心肌梗塞的临床试验获得成效。 培养从患者心脏提取的干细胞并用于治疗，可在一培养从患者心脏提取的干细胞并用于治疗，可在一 年内有效

16、减少受损心脏中的疤痕组织。年内有效减少受损心脏中的疤痕组织。 美国马里兰大学医学院研究人员第一次直接对新美国马里兰大学医学院研究人员第一次直接对新 生儿和成人来源的心脏干细胞进行比较生儿和成人来源的心脏干细胞进行比较. .他们发现新他们发现新 生儿心脏干细胞恢复心脏功能到将近正常水平的能力生儿心脏干细胞恢复心脏功能到将近正常水平的能力 是成人心脏干细胞的是成人心脏干细胞的3 3倍倍. .再者再者, ,在心脏病模式动物中在心脏病模式动物中, , 经过新生儿心脏干细胞处理的心脏泵血能力要比那些经过新生儿心脏干细胞处理的心脏泵血能力要比那些 成人心脏干细胞更强成人心脏干细胞更强. .相关研究于相关研

17、究于20122012年年9 9月月1111日发表日发表 circulationcirculation期刊上期刊上. . 德国伯恩大学和美国康奈尔大学研究人员却发德国伯恩大学和美国康奈尔大学研究人员却发 现，幼年实验鼠在被诱发生心肌梗死后，其体内心现，幼年实验鼠在被诱发生心肌梗死后，其体内心 脏干细胞可以为心脏肌肉组织修复再生提供新细胞脏干细胞可以为心脏肌肉组织修复再生提供新细胞 。该研究成果已经发布在。该研究成果已经发布在美国科学院院报美国科学院院报（ pnaspnas）20122012年网络版上。年网络版上。 动脉粥样硬化是一种慢性动脉粥样硬化是一种慢性 炎症及自身免疫性疾病炎症及自身免疫性

18、疾病 热点之三：热点之三： 四个阶段四个阶段 脂纹脂纹 纤维斑块纤维斑块 粥样斑块粥样斑块 继发病变继发病变 出血、钙化、出血、钙化、 溃疡、血栓、溃疡、血栓、 动脉瘤动脉瘤 稳定斑块稳定斑块 不稳定斑块不稳定斑块 pathogenisis 1973：monoclonal hypothesis（benditt） 1841：thrombogenic hypothesis (rokitanski） 1863：lipid infiltration hypothesis (virchow) 1976：response-to-injury hypothesis（ross） 1999：inflammati

19、on and inmmune hypothesis（ross） monoclonal hypothesis n(1)benditt e p. evidence for a monoclonal origin of human atherosclerotic plaques. proc natl acad sci usa 1973;70:1753-6 n(2)benditt e p. the origin of atherosclerosis. scientific american 1977;236(2):74-85 n(3)schwartz s m. monoclonality of smo

20、oth muscle cell in human atherosclerosis. am j pathology 1997;151(3):697 response-to-injury hypothesis 4.ross r. the pathogenesis of atherosclerosis, a perspective for the 1990s. nature 1993;362:801-9 (if=32.182,2004) 5. ross r. atherosclerosis- an inflammation disease. n engl j med 1999;340(2):115-

21、 123 inflammation and inmmune hypothesis 高胆固醇血症导致免疫细胞在血管壁的募集高胆固醇血症导致免疫细胞在血管壁的募集 氧化的低密度脂蛋白（氧化的低密度脂蛋白（ox-ldlox-ldl）在巨噬）在巨噬 细胞中的处理、抗原提呈及细胞中的处理、抗原提呈及t-t-细胞的活化细胞的活化 动脉粥样硬化中的免疫细胞动脉粥样硬化中的免疫细胞 单核细胞荷脂分泌细胞因子（如mcp-1), 导致t细胞激活，释放ifr, 导致平 滑肌细胞表型发生改变，斑块形成。 7 引起动脉粥样硬化中自身免疫及炎症反应的部分引起动脉粥样硬化中自身免疫及炎症反应的部分 抗原抗原 inflamm

22、atory markers and atherosclerotic risk markers: nserum amyloid淀粉样蛋白 nleukocyte count白细胞计数 nfibrinogen纤维蛋白原 nc-reactive protein c-反应蛋白 n nitrotyrosine氮酪氨酸 n myeloperoxidase髓过氧化物酶 nsoluble icam-1、tnf-、il-6、 cd40l crp crp可预测心血管病事件，独立于年龄、吸烟、胆固醇、 糖尿病。 经15个人群40000人研究: crp3.0mg/l为高度危险. 进而研究其基因多态性。 治 疗 介入心脏

23、学的里程碑介入心脏学的里程碑 1百万只百万只/年年 美国美国 如何解决支架内再狭窄（如何解决支架内再狭窄（isrisr）是当今）是当今 冠心病介入治疗最令人关注的难题之一。冠心病介入治疗最令人关注的难题之一。 针对再狭窄发生的机制、影响因素及针对再狭窄发生的机制、影响因素及 防治措施防治措施, ,进行了较多研究进行了较多研究, ,如术中操作规如术中操作规 范化，药物涂层支架、血管内放射治疗、范化，药物涂层支架、血管内放射治疗、 再狭窄的基因治疗以及口服药物预防等。再狭窄的基因治疗以及口服药物预防等。 药物涂层支架已完成或正在进行的多药物涂层支架已完成或正在进行的多 个临床试验已展示了令人振奋的

24、结果。个临床试验已展示了令人振奋的结果。 药物涂层支架即将抗血栓和抗增殖药药物涂层支架即将抗血栓和抗增殖药 物包被于冠脉支架上物包被于冠脉支架上, ,植入冠脉后药物在植入冠脉后药物在 局部以局部以“洗脱洗脱”方式缓慢释放方式缓慢释放, ,既能增加既能增加 局部药物浓度局部药物浓度, ,又能减少全身副作用又能减少全身副作用, ,从而从而 降低再狭窄率。降低再狭窄率。 抗血栓作用的药物涂层支架抗血栓作用的药物涂层支架 如携带肝素、磷酸胆碱、碳化物等。如携带肝素、磷酸胆碱、碳化物等。 因现在的支架均为金属材料因现在的支架均为金属材料, ,金属所带负金属所带负 电荷暴露在血液中可促进凝血过程电荷暴露在

25、血液中可促进凝血过程, ,此类此类 物质在支架表面形成完整的包膜物质在支架表面形成完整的包膜, ,能减少能减少 血栓形成血栓形成, ,进而降低再狭窄率。进而降低再狭窄率。 1 雷帕霉素（雷帕霉素（rapamycin) 具抑制免疫及抗细胞增生作用具抑制免疫及抗细胞增生作用 2 紫杉醇（紫杉醇（paclitaxel) 通过抑制细胞有丝分裂而抑制通过抑制细胞有丝分裂而抑制 平滑肌细胞增殖和迁移平滑肌细胞增殖和迁移 3 放线菌素放线菌素d（actinomycin d) 再狭窄高，效果不好再狭窄高，效果不好 主要抗增殖作用研究的药物主要抗增殖作用研究的药物 药物涂层支架改善了冠状动脉介入治疗药物涂层支架

26、改善了冠状动脉介入治疗 的预后，但也带来了许多新问题，涂层药物的预后，但也带来了许多新问题，涂层药物 抑制平滑肌细胞增殖的同时，也抑制了正常抑制平滑肌细胞增殖的同时，也抑制了正常 内皮细胞的再生，导致支架植入后血管内皮内皮细胞的再生，导致支架植入后血管内皮 化过程延迟，增加了迟发型血栓形成风险。化过程延迟，增加了迟发型血栓形成风险。 热点之四：热点之四： micrornas与心血管疾病与心血管疾病 micrornas(mirnas)是一类非编码蛋白质的、 多物种高度保守表达并可调节基因表达的小rna。 mirnas一般约含2024个寡核苷酸，在转录后水 平下调基因表达。具有调控细胞增殖、分化和

27、凋 亡等生物学功能。最新研究预计有近千种mirnas 在人类基因组中表达，调节着大部分蛋白质编码 基因及非蛋白质编码基因的表达。 什么是什么是 micrornasmicrornas? ? 1.mirnas (micrornas)的发现的发现 1993年年, lee等发现等发现lin-4，负性调节，负性调节lin-14 蛋白的表达；蛋白的表达； 2000年年, reinhart等发现等发现let-7，可降低，可降低lin-41 蛋白的表达；蛋白的表达； 此后不到一年的时间里，此后不到一年的时间里， 美国三个实验室美国三个实验室 同时从线虫、果蝇、哺乳动物的组织和细同时从线虫、果蝇、哺乳动物的组织

28、和细 胞中克隆出大量的约含胞中克隆出大量的约含19-25个核苷酸长度个核苷酸长度 的非编码的非编码rna，并称之为，并称之为microrna。 2.2.生物合成生物合成 rna rna 聚聚 合酶合酶 1kb 65-75bp 19-25bp 核穿膜蛋白核穿膜蛋白 exportin5 risc :rna介导的介导的 沉默子复合体沉默子复合体 3.microrna作用机制作用机制 (1)如果如果mirna与靶与靶mrna匹配完全，则该匹配完全，则该 risc复合体降解靶复合体降解靶mrna； (2)若两者序列部分匹配，尤其是若两者序列部分匹配，尤其是mirna的的5 端端2-8个被称为种子序列个被

29、称为种子序列(seed sequence)的核的核 苷酸与靶苷酸与靶mrna匹配完好，则通过抑制靶匹配完好，则通过抑制靶 mrna的翻译来沉默特定基因。的翻译来沉默特定基因。 4. 4. mirnamirna的生物学功能的生物学功能 生物发育生物发育 肿瘤肿瘤 细胞增殖与凋亡细胞增殖与凋亡 组织分化组织分化 5.microrna5.microrna在心血管疾病中的作用在心血管疾病中的作用 5.1 5.1 micrornamicrorna与先天性心脏病与先天性心脏病 dicer dicer缺失可导致心肌收缩蛋白表达缺失可导致心肌收缩蛋白表达 异常异常, ,肌小节明显错乱肌小节明显错乱, , 并很

30、快发展为心力并很快发展为心力 衰竭。衰竭。 在心脏发育形成中，在心脏发育形成中，mir-1-1mir-1-1和和mir-1-2mir-1-2基因基因 在心室特异性表达，并在心室肌增殖中起负性调在心室特异性表达，并在心室肌增殖中起负性调 节作用。节作用。 hand2 hand2是胚胎心脏发育初级阶段所必需的一是胚胎心脏发育初级阶段所必需的一 个基因，该基因突变或缺失可导致心脏发育不良个基因，该基因突变或缺失可导致心脏发育不良 甚至使心脏停留在早期发育状态。甚至使心脏停留在早期发育状态。 hand2 hand2是是mirna-1mirna-1的靶基因，的靶基因，mirna-1mirna-1可以适可

31、以适 时阻止时阻止hand2hand2蛋白合成，调控心脏正常发育，蛋白合成，调控心脏正常发育， 5.2 5.2 micrornamicrorna与心肌肥厚及心力衰竭与心肌肥厚及心力衰竭 应用并列应用并列micrornamicrorna微点阵方法分析微点阵方法分析186186 种不同种不同micrornamicrorna在两种心肌肥厚鼠模型中的在两种心肌肥厚鼠模型中的 表达。表达。 主动脉缩窄小鼠模型组主动脉缩窄小鼠模型组( (通过结扎胸主动脉造成通过结扎胸主动脉造成 心脏后负荷增加，建立肥厚心肌模型（心脏后负荷增加，建立肥厚心肌模型（thoracic thoracic aortic bandi

32、ngaortic banding，tab)tab) 2727种种micrornamicrorna表达明显增表达明显增 加，加，1515种表达降低。种表达降低。 显著表达激活钙磷酸酶显著表达激活钙磷酸酶a(activateda(activated calcineurincalcineurin a a，cnacna) )小鼠模型组小鼠模型组( (通过转基因技通过转基因技 术使鼠心肌术使鼠心肌cnacna过度表达，建立心肌肥厚模型过度表达，建立心肌肥厚模型) )有有 3333种种micrornamicrorna高于对照组，有高于对照组，有1414种表达降低。种表达降低。 tab tab组和组和cna

33、cna组上调的组上调的micrornamicrorna中有中有2121种相同，种相同， 下调的下调的micrornamicrorna中有中有7 7种相同。种相同。 mir-1, mir-133a 进一步研究发现他们是抑制心肌肥厚的进一步研究发现他们是抑制心肌肥厚的 重要因子。重要因子。 心肌肥厚模型中心肌肥厚模型中mir-1mir-1，mir-133amir-133a的表达的表达 水平均明显下降。水平均明显下降。 figure 4. cardiac- specific overexpr ession of mir-195 is suffi- cient to drive cardiomy op

34、athy. mir-195 figure 5. requirement of mir-208 for cardiomyocyte hypertrophy and fibrosis. a, schematic diagram of a heart following thoracic aortic banding (tab). b, sections of hearts of approximately 3-month-old wild-type and mir-208/ mice are shown following sham operation or tab for 21 days. mi

35、r-208 mir-21 研究发现采用反义寡核苷酸抑制原代心肌细研究发现采用反义寡核苷酸抑制原代心肌细 胞中胞中mir-21mir-21的表达，可抑制细胞肥大性生长。最的表达，可抑制细胞肥大性生长。最 新研究发现新研究发现 一种一种mir-21mir-21拮抗剂拮抗剂(antagomir-21) (antagomir-21) 可有效地防止心肌纤维化、肥厚和心力衰竭。可有效地防止心肌纤维化、肥厚和心力衰竭。 mir-214在心肌肥大过程中也表达上在心肌肥大过程中也表达上 调，但研究发现调，但研究发现mir-214转基因小鼠没转基因小鼠没 有导致心脏异常的表型改变，这提示有导致心脏异常的表型改变，

36、这提示 mir-214在心肌肥大中的作用不显著。在心肌肥大中的作用不显著。 mir-214 5.3 microrna与心律失常与心律失常 使梗死区心肌内特异上调或下调使梗死区心肌内特异上调或下调 mir-1mir-1的表达后发现，的表达后发现，mir-1mir-1的过表达可的过表达可 加重心律失常的发生加重心律失常的发生, , 而下调而下调mir-1mir-1的的 表达则减轻心梗后心律失常的发生。表达则减轻心梗后心律失常的发生。 mir-1 mir-133 mir-133表达上调将导致心肌内向整表达上调将导致心肌内向整 流性钾通道功能异常，使流性钾通道功能异常，使3 3相复极延长而相复极延长而

37、 导致长导致长qtqt综合征综合征( (lqtslqts) )。应用反义寡核苷。应用反义寡核苷 酸技术抑制酸技术抑制mir-133mir-133，可以达到治疗，可以达到治疗lqtslqts 的目的。的目的。 mir-133 5.4 5.4 micrornamicrorna与心肌纤维化与心肌纤维化 mir-21mir-21及及mir-29mir-29在纤维母细胞中表达丰在纤维母细胞中表达丰 富，而心肌细胞表达较少，因此推测在病理富，而心肌细胞表达较少，因此推测在病理 情况下纤维母细胞中情况下纤维母细胞中mir-21mir-21表达上调可促进表达上调可促进 纤维母细胞增殖。纤维母细胞增殖。 mir

38、-21mir-21和和 mir-29mir-29 无论是体内还是体外实验均发现无论是体内还是体外实验均发现 mir-29mir-29表表 达下调可诱导胶原表达，而使心肌纤维母细胞达下调可诱导胶原表达，而使心肌纤维母细胞 mir-29mir-29表达上调可减少胶原的产生。表达上调可减少胶原的产生。 tgf-tgf- 刺激心肌纤维母细胞，诱导胶原产生刺激心肌纤维母细胞，诱导胶原产生 增多的同时，也可导致增多的同时，也可导致mir-29mir-29表达下调。这些表达下调。这些 发现提示发现提示mir-29mir-29家族成员表达下调可促进胶原家族成员表达下调可促进胶原 及细胞外基质基因的表达，进而促

39、进心肌纤维及细胞外基质基因的表达，进而促进心肌纤维 化的发生。化的发生。 5.5 5.5 micrornamicrorna与心肌细胞凋亡与心肌细胞凋亡 研究发现研究发现mir-1mir-1在在h9c2h9c2细胞中过表达可促细胞中过表达可促 进细胞凋亡的发生，在此基础上用进细胞凋亡的发生，在此基础上用mir-133mir-133处处 理后，可使凋亡细胞逐渐减少，这发现提示理后，可使凋亡细胞逐渐减少，这发现提示 mir-1mir-1与与mir-133mir-133在细胞凋亡发生发展中具有在细胞凋亡发生发展中具有 相反的作用。相反的作用。 hsp60 hsp60和和hsp70hsp70是是mir-

40、1mir-1的靶基因，而的靶基因，而 caspase-9caspase-9是是mir-133mir-133的靶基因。的靶基因。 mir-21 mir-21是一个抗凋亡是一个抗凋亡mirnasmirnas。抗凋。抗凋 亡基因亡基因bcl-2 bcl-2 是是mir-21mir-21的一个间接靶分的一个间接靶分 子。子。 mir-1 mir-133mir-1 mir-133 6.microrna6.microrna与心血管疾病标记物与心血管疾病标记物 mirnamirna具有组织细胞特异性。一些具有组织细胞特异性。一些mirnamirna只有只有 在某些组织在某些组织/ /细胞中表达。例如在心肌中

41、含量最丰细胞中表达。例如在心肌中含量最丰 富的有富的有mir-1mir-1，let-7let-7，mir-133mir-133，mir-126-3pmir-126-3p， mir-30cmir-30c，和，和mirmir26a26a。 mirnamirna在疾病中的表达谱也可能是特异性的。在疾病中的表达谱也可能是特异性的。 某一病理过程或疾病表达某一特定群体的某一病理过程或疾病表达某一特定群体的mirnamirna。 这这mirnamirna的表达谱可以帮助疾病的诊断及对其预的表达谱可以帮助疾病的诊断及对其预 后的判断。后的判断。 7. 7. micrornamicrorna与心血管疾病的治疗

42、与心血管疾病的治疗 对于那些由于对于那些由于micrornasmicrornas表达上调所导表达上调所导 致的心血管疾病，减少致的心血管疾病，减少micrornasmicrornas的表达将的表达将 是一个很好的治疗措施。是一个很好的治疗措施。 1. 1. mirnamirna在心血管疾病中的作用机制；在心血管疾病中的作用机制； 2. 2. 寻找心肌特异性的寻找心肌特异性的mirnasmirnas及其相应的靶基因；及其相应的靶基因； 3. 3. 寻找某一种或几种寻找某一种或几种mirnamirna表达谱作为心血管疾表达谱作为心血管疾 病的诊断标志物；病的诊断标志物； 4. 4. 寻找器官和寻找

43、器官和/ /或细胞特异性的没有严重副作用或细胞特异性的没有严重副作用 或毒性的或毒性的mirnamirna调节器，以达到治疗心血管疾病的调节器，以达到治疗心血管疾病的 目的。目的。 尚待解决的问题尚待解决的问题 心肌损伤与保护心肌损伤与保护 injuryinjury 热点之五：热点之五： myocardial toxicosis cardiac overload arrhythmias necrosis and apoptosis cardiac remodeling heart failure ischemia atp calcium overload-induced hypercontra

44、ction rapid generation of reactive oxygen species inflammation (5)opening of the mitochondrial permeability transition pore (mptp) johansen jv, et al. basic res cardiol, 100: 295310, 2005 yasui k. j pharmacol sci 99, 205 210,2005 schwartz rj. cell 125, 427-429, 2006 nrsf 神经元限制性沉默因子神经元限制性沉默因子(neuron-

45、restrictive silencer (neuron-restrictive silencer factor,nrsffactor,nrsf) ) myocardial protection 细胞保护细胞保护 心肌保护：心肌保护：外源性保护外源性保护 内源性保护：缺血预适应内源性保护：缺血预适应 热休克蛋白热休克蛋白 1 1、心肌保护概念的形成、心肌保护概念的形成 2 2、内源性心肌保护、内源性心肌保护 （endogenous myocardial protection) 内源性心肌保护概念的提出：内源性心肌保护概念的提出： 19861986，murrymurry发现缺血预适应（发现缺血预

46、适应（ischemicischemic preconditioning preconditioning）；）； 19881988，curriecurrie发现经热休克预处理后，大发现经热休克预处理后，大 鼠心肌缺血鼠心肌缺血- -再灌注损伤减轻。再灌注损伤减轻。 kregel kc. j appl physiol 92: 21772186, 2002; benjamin ij. cir res,83;117-132; 1998 mcmillan dr, xiao x, j biol chem. 1998,273(13):7523-8 xiao x. embo j. 1999, 18(21):5

47、943-52 yan lj , xiao x, embo j. 2002, 21(19):5164-72, hsp70i hsc70 hs27 hsf1 genotype hs (430c, 1h) +/+ +/- -/- +/+ +/- -/- 18s casp.3 smac garrido c. bbrc, 286, 433442. 2001 beere hm, ticb. 11(1): 6-10 ,2001 c23 cleavage hsp70 hsp70 jiang bm, free rad bio med. 39:658-667. 2005 liu s, bbrc, 2007 (1)

48、 (in press) jiang bm, cell stress chaperon. 10(3):252-262 , 2005 bc bax p53 bc + authorshsps/hsf1 published fan gc hsp20 circulation. 2005, 12;111(14):1792-9. hollander jm hsp27 circulation. 2004, 7;110(23):3544-52. radford nb hsp70 proc natl acad sci u s a. 1996, 19;93(6):2339-42. trost suihsp70j c

49、lin invest. 1998, 15;101(4):855-62. lau sshsp70am j physiol heart circ physiol. 2000,278(5):h1439-45. kim ykhsp70 knock outcirculation. 2006,6;113(22):2589-97. yan lj hsf1 knock outembo j. 2002 oct 1;21(19):5164-72. cardiac protection using hsps/hsf1 transgenic animals or knock out mouse 指指经过一次或多次短暂

50、缺血及再经过一次或多次短暂缺血及再 灌注后，心肌对随后更长时间的灌注后，心肌对随后更长时间的 缺血损伤及再灌注损伤产生耐受缺血损伤及再灌注损伤产生耐受 的现象。的现象。 overview of proposed signalling pathways in ischemic preconditioning (ipc) (-) mptp przyklenk k, basic res cardiol 98: 149 157 (2003) zhao zq. am j physiol; 285:57988. 2003 zhao zq. cardiovascular research 70: 200 2

51、11, 2006 sun hy. am j physiol 288:h19001908. 2005 preconditioning versus post-conditioning ross a. j am coll cardiol, 2002，39(2)：338-340. willems l. cardiovascular research, 2005, 66 : 245 255 心血管病的功能基因组学研究心血管病的功能基因组学研究 热点之六：热点之六： in april 2003, the sequencing of human genome project was completed.

52、introduction functional genomics structural genomics 基因芯片基因芯片 抑制消减杂交抑制消减杂交 蛋白质组分析蛋白质组分析 生物信息学生物信息学 转基因及基因敲除动物模型转基因及基因敲除动物模型 常用技术常用技术 动脉硬化相关基因在人类染色体上动脉硬化相关基因在人类染色体上 的分布的分布 (lopes n: progress cardiovasc dis 44(5):330, 2002) 心血管疾病基因表达谱的研究心血管疾病基因表达谱的研究 心肌内源性保护的心肌内源性保护的 功能基因组学研究功能基因组学研究 transient myocard

53、ial ischemia/ reperfusion stunning preconditioning global analysis of gene expression in rat heart responding to transient schemia/reperfusion using cdna microarray and cluster analysis. using cdna microarray to analyze the gene expression profile of transient myocardial ischemia/reperfusion. 10 nov

54、el genes were cloned and logined in genbank, one of them is a tanscriptional factor, and was named mipu1. tgtcttatcgaa jiang l. bbrc, 2007, accepted identification of ipc-mediated differential protein by 2-de and ms in rats identification of ipc-mediated differential protein by 2-de and ms in rats.

55、table 3. identification of differential protein spots by ms 核仁素（核仁素（nucleolin）与心肌保护）与心肌保护 nucleolin is a multifunctional shuttle protein. major functions: binding and transporting rrnas; regulating the assembly of ribosomes; regulating the growth and proliferation of cells; virus infection; tumor fo

56、rmation. 1. nucleolin played important roles in oxidative stress induced cellular injuries; 2. heat shock and heat shock protein 70 could inhibit the downregulation of nucleolin expression. our studies: these results suggest that nucleolin may be an important injury-protecting factor. however, wheth

57、er nucleolin has effects on ip and what the effects are, remain unclear. fig1.5.the protective effect of myocardial ischemia preconditioning (ip) against the cleavage and down-regulation of nucleolin induced by ischemia/reperfusion injury. fig1.4. the expression of nucleolin in rat myocardial ischem

58、ia preconditioning (ip). a:western-blot experiments. b: ratio of density of nucleolin bands to gapdh bands (* p0.01 vs sham group, n=3). fig2.9. effect of 100um h2o2 preconditioning on the location of nucleolin protein. fig2.10.immunofluorescence analysis demonstrating the effect of h2o2 preconditioning on the location of nucleolin in cardiomyocytes. ctrl h2o2-pc 12h fig3.10. percentage of apoptotic cells analysis demon