研究背景病理性心肌肥厚是一种严重的心血管疾病,其特征Enasidenib表现为基因表达模式、心脏结构及功能的显著变化,最终可导致心力衰竭的发生,其发病率较高,也是导致心血管疾病死亡的重要因素。然而,目前尚无有效的治疗方法来预防和控制这种疾病。心脏是多种细胞和细胞外基质构成的一个整体,无论是心脏的生理还是病理变化都涉及到了各种细胞之间以及与细胞外基质的沟通交流,对这种相互作用的深入研究有利于对疾病本质的认识和新防治策略的开发,但目前为止对病理性心肌肥厚进程中的细胞相互作用机制了解较少。Fox O6参与细胞增殖、凋亡、代谢等生物过程,然而人们对其在心血管疾病中3-MA研究购买的功能及机制,尤其是对Fox O6在病理性心肌肥厚中的功能研究甚少。因此,对病理性心肌肥厚中Fox O6的作用及机制研究可以加深对病理性心肌肥厚的认识并为病理性心肌肥厚的诊疗做出贡献。研究方法第一部分:小鼠接受Ang Ⅱ/生理盐水的皮下微量泵注射2w、4w或8w诱导病理性心肌肥厚小鼠模型,然后取心脏组织进行转录组测序进行分析,用RT-q PCR、Western blot、免疫荧光技术检测心脏组织Fox O6的转录或翻译水平。Ang Ⅱ处理原代心肌细胞24h、48h诱导心肌细胞肥大,用RT-q PCR、Western blot、免疫荧光技术检测心脏组织Fox O6的转录或翻译水平。野生型、Fox O6心肌细胞条件性敲除或Fox O6-过表达腺相关病毒(AAV9)转染的小鼠接受Ang Ⅱ/生理盐水的皮下微量泵注射4w或主动脉弓缩窄(TAC)手术4w诱导病理性心肌肥厚,对小鼠做心脏超声检测心脏功能,心脏取材用RT-q PCR、MASSON染色、α-SMA染色、PCNA染色、Western blot等实验来评估心肌肥厚或心脏纤维化程度。第二部分:腹腔注射Kif15-IN-1抑制Kif15,同样进行上述检测。第三部分:为了验证心肌细胞与心脏成纤维细胞之间的相互作用,先对心肌细胞进行转染改变Fox O6表达水平和/或用Kif15-IN-1抑制Kif15,并用Ang Ⅱ诱导心肌细胞肥大,获得心肌细胞条件培养基,然后用心肌细胞条件培养基培养心脏成纤维细胞,用α-SMA染色和Brd U染色检测成纤维细胞的分化与增殖,用Western blot检测纤维化相关分子表达。研究结果第一部分:转录组测序结果显示相比于野生型小鼠,Fox O6在Ang Ⅱ诱导的病理性心肌肥厚小鼠心脏中表达上调。Western blot和免疫荧光结果显示Ang Ⅱ诱导的病理性心肌肥厚小鼠心脏和肥大心肌细胞中Fox O6表达上调并呈时间依赖性。通过超声心动图、MASSON染色、Western blot、α-SMA染色和PCNA染色检测不同组小鼠的心脏功能和纤维化程度,结果显示Ang Ⅱ引起了射血分数、短轴缩短率的降低,胶原占比的增加,纤维化相关分子表达的升高以及成纤维细胞分化及增殖的增加,但Fox O6心肌细胞条件性敲除挽救了这些指标的变化;相反,Fox O6过表达则加重了这些指标的变化。进一步对Ang Ⅱ和Ang Ⅱ+Fox O6过表达小鼠心脏进行了转录组测序,结果显示细胞外基质–受体相互作用是Fox O6过表达后小鼠心脏中最重要的信号通路,并且Fox O6过表达加速了细胞外基质和胶原的形成。在TAC手术诱导的压力超负荷型病理性心肌肥厚小鼠模型中也观察到了相似的结果。第二部分:通过对测序结果进一步分析发现Kif15可能是Fox O6的下游分子。以相同的指标检测Kif15抑制对小鼠心脏功能和纤维化的影响,结果表明Fox O6过表达加重了Ang Ⅱ引起了射血分数、短轴缩短率的降低,胶原占比的增加,纤维化相关分子表达的升高以及成纤维细胞分化及增殖的增加,但Kif15抑制则部分逆转了这些指标的变化。第三部分:在体外干扰心脏成纤维细胞中的Fox O6表达,结果显示Fox O6不能直接影响心脏成纤维细胞的分化。但Western blot和ELISA结果显示FoxO6沉默或过表达分别抑制或促进了心肌细胞中TGF-β1的表达与分泌,Kif15抑制降低Molecular Biology Software了Fox O6过表达所促进的心肌细胞中TGF-β1的分泌。通过α-SMA染色、Brd U染色和Western blot检测不同组心脏成纤维细胞的分化与增殖,结果显示Ang Ⅱ条件培养基引起了成纤维细胞分化及增殖的增加以及纤维化相关分子表达的升高,但Fox O6沉默+Ang Ⅱ条件培养基挽救了这些指标的变化;相反,Fox O6过表达+Ang Ⅱ条件培养基则加重了这些指标的变化,而Kif15抑制部分逆转了Fox O6过表达的作用。研究结论1.Ang Ⅱ或TAC诱导的病理性心肌肥厚心脏中Fox O6表达上调,并且呈时间依赖性。2.Fox O6是参与调控病理性心肌肥厚和心脏纤维化的新靶点,Fox O6心肌细胞条件性敲除可以减轻Ang Ⅱ诱导的病理性心肌肥厚和心脏纤维化,而Fox O6的过表达则会加重这些病理变化。3.Kif15是Fox O6在病理性心肌肥厚中发挥作用的关键下游分子,Kif15抑制部分逆转了Fox O6过表达所加重的Ang Ⅱ诱导的病理性心肌肥厚和心脏纤维化。4.Fox O6对心脏纤维化的作用是通过心肌细胞与心脏成纤维细胞之间的相互作用实现的,Fox O6在心肌细胞中上调Kif15促进TGF-β1的表达和分泌,进而促进了心脏成纤维细胞的分化与增殖。本研究发现了调控病理性心肌肥厚和心脏纤维化的新靶点,确定了心肌细胞与心脏成纤维细胞之间沟通的潜在信号通路,并且为通过下调心肌组织中Fox O6的表达来治疗病理性心肌肥厚和心脏纤维化甚至慢性心力衰竭患者提供了新的研究思路和潜在方法。