心肌损伤与心肌保护学案.ppt

心肌损伤与心肌保护 中南大学湘雅医学院病理生理学系 肖献忠 Main couses of myocardial injury Ischemia in coronary heart disease Ischemia-reperfusion injury Myocardial toxicosis Cardiac overload Nutritional factors ( Vit B1 deficiency ) Infection Acute myocardial injury (example: ischemia-reperfusion injury) (1) ATP deficiency (2) Calcium overload-induced hypercontraction (3) Osmotic gradient and cell swelling (4) Rapid generation of reactive oxygen species (5) Inflammation  1). 心脏停搏液 (cardioplegic solutions) 1950，Bigelow ; 1955, Melrose 1). Cool crystalloid cardioplegia 2). Cool blood cardioplegia 3). Cool hyperpolarization cardioplegia 4). Warm blood cardioplegia 心脏停搏液存在的问题 自由基清除剂（Cu-Zn-SOD，过氧化氢酶，Vit C，E，A , 别嘌呤醇等） 促红细胞生成素(EPO) HDL 甘氨酸，牛磺酸 雌激素 β-R blockers，ACEI NO donor (L-arginine) Insulin …… Classification and expression regulation of heat shock proteins 4.以线粒体通透性转换孔(mPTP)为靶点的心肌保护转化研究 Identification of up-regulated genes using reverse Northern dot blot 氧化应激时HSP70 通过其核定位序列（NLS）入核，并通过其肽结合结构域与核仁素 (C23) 相互作用，从而抑制核仁素的断裂。 3. 核仁素与mRNA分子相互作用 及其心肌保护作用研究 小结 1. 采用基因组学技术分离克隆了多个心肌缺血预适应相关基因，并对其心肌保护作用进行了深入研究； 2. HSP70通过抑制膜死亡受体通路和线粒体通路的激活及两条通路的cross-talk而抑制氧化应激所致的心肌细胞凋亡； 3. 心肌缺血-再灌注损伤时，心肌中的糖代谢相关酶、能量代谢相关酶、抗氧化酶等活性受损，HSP70作为分子伴侣，通过“蛋白质-蛋白质”相互作用保护这些酶的活性从而发挥心肌保护作用； 4. 心肌中核仁素的断裂和全长蛋白质减少是心肌缺血-再灌注损伤的重要机制；HSP70通过其肽结合结构域与核仁素相互作用，抑制核仁素裂解，从而发挥心肌保护作用。 5. 心肌缺血预适应导致核仁素水平升高，核仁素通过RNA结合结构域与HSP32和HSP70的mRNA分子相互作用，增加后者的稳定性及其表达水平，从而发挥心肌保护作用。 6.热休克蛋白与核仁素两种心肌保护分子之间存在“蛋白质-蛋白质”、“蛋白质-mRNA”、“蛋白质-microRNA”等复杂的相互作用，形成相互作用网络和正反馈放大效应，各种分子协同发挥心肌保护作用。 是核仁中含量最多的一种rRNA结合蛋白，通过其RNA结合结构域与含核仁素结合元件(U/G)CCCG(A/G)序列的rRNA结合，在rRNA转录、转运、组装，核糖体生成，细胞增殖、发育中发挥重要作用，但在心肌保护中发挥何作用未见报道。 核仁素（nucleolin, C23) (U/G)CCCG(A/G) rRNA分子 核仁素结合元件 2010年本实验室首次报道，大鼠缺血预适应心肌中核仁素的表达明显上调，而核仁素RNA干扰可解除氧化应激预适应所致的延迟相心肌细胞保护效应，首次揭示核仁素是一重要的心肌内源性保护蛋白。 核仁素发挥心肌保护作用的机制不明 核仁素也能与含-(U/G)CCCG(A/G)-序列的多种基因的mRNA分子和某些microRNA的前体或原始分子相结合，在