Adv-βARKct对复苏后心肌缺血再灌注损伤的保护作用及其机制研究

Now sursival and hospital discharge rate of cardiac arrest patients is still low, and postresuscitation myocardial dysfunction is one of the main reasons. Several reports demonstrates that the key role for GRK2 in progression of the chronic heart failure and inhibiting GRK2 or GRK2 knockout can improve the cardiac function.Our early studies have confirmed that β-adrenoceptor (β-AR) signaling may be involved in the mechanism of post-resuscitation myocardial dysfunction. We hypothesiza that intracoronary delivery approaches of βARKct could attenuate the postresuscitation myocardial dysfunction. Based on this hypothesis,the porcine model of 8 min ventricular fibrillation is established, pigs are randomly divided into normal control group, CPR control group, βARKct group,changes of hemodynamic indexes, oxygen metabolism parameters, β-receptor density, PI3K/Akt, ERK1/2,p38MAPK,oxidative stress and apoptosis are compared. We hope to investigate the mechanism of cardiac dysfunction and the effect of βARKct on myocardial beta adrenergic receptor signal transduction pathway, the non receport role of GRK2 such as PI3K/Akt、ERK1/2、p38MAPK,provide new theoretical evidence of βARKct for the therapy of postresuscitation myocardial dysfuction.

目前心脏骤停患者存活出院率依然很低,复苏后心功能障碍是其主要原因之一。多项研究表明GRK2是心功能恶化的重要因素，敲除GRK2基因可改善心肌梗死后的心功能不全，逆转心室重构。我们前期的研究表明心肺复苏后心肌β-受体密度表达下调，GRK2表达明显增高，证实了β-AR信号通路受损可能是复苏后心功能障碍的重要机制。我们设想抑制GRK2的高表达可能能防止复苏后心肌缺血再灌注损伤，减轻复苏后心功能障碍。基于此，本课题采用猪心跳骤停模型，利用转基因技术及基因转染技术在体内进行实验干预，观察Adv-βARKct对复苏后心功能的影响，并检测GRK2介导的下游分子RyR2、 SERCA2a 、PI3K/Akt、ERK1/2、p38MAPK、PKA等的变化，进一步探讨心肺复苏后GRK2介导的信号通路的改变，为临床寻求治疗复苏后心功能障碍提供新的理论依据。

背景：心脏骤停是目前全世界首要的死亡原因之一。尽管现代医疗急救人员的持续近六十年的努力，院外心脏骤停病人的存活率依然很低，出院存活率在1.3%-8%之间。复苏后心肌功能障碍是自主循环恢复后循环衰竭的重要原因之一，可导致自主循环恢复后的心脏骤停病人早期死亡。大量的研究数据显示 β-肾上腺素能受体信号通路是慢性心力衰竭的一个关键机制。G-蛋白耦连受体激酶-2（GRK2), 也叫做β-肾上腺素受体激酶1，在调节 β-肾上腺素能受体信号通路和心功能具有关键作用。我们以前的研究显示自主循环恢复后6小时心肌β-肾上腺素能受体信号通路严重受损，与正常对照组相比，心肺复苏组GRK2升高了2.03倍，这提示复苏心肌β-肾上腺素能受体信号通路受损可能是复苏后心功能障碍的关键机制。.目标：研究腺病毒介导的βARKct 转染抑制心肌GRK2的活性能否显著减轻复苏后心肌损伤，进而改善复苏后心功能不全。.主要研究内容：雄性长白家猪随机分为假手术组（只麻醉和进行气管插管，动静脉置管，但不诱导室颤，n=4), 对照组 (室颤 8 分钟， n=8) 和βARKct 组( (室颤 8 分钟， n=8). 持续进行血流动力学监测及复苏前后心脏彩超监测心功能变化。并在基础状态，自主循环恢复后0.5h, 2h,4h, 6h抽血测肌钙蛋白I，CK-MB，儿茶酚胺，血气分析等。在自主循环恢复6小时后，处死动物，留取心肌组织进行进一步检测。.结果：与对照相比，βARKct基因转染组可显著提高复苏后的平均动脉压(MAP)，心排血量（CO），左心室等容收缩期压力最大变化速率(dp/dtmax)、左室舒张期压力下降最大变化速率(-dp/dtmax)及左心室射血分数，显著降低复苏后血浆CK-MB, cTNI 水平，减少复苏后心肌线粒体通透转换孔开放，改善复苏后心肌β1-AR信号通路，恢复复苏后心肌钙处理蛋白表达，但凋亡相关蛋白Bax、Bcl-2、Caspase-3及ERK1/2, Akt, GSK3β的表达两组之间无显著性差异(p＞0.05)..结论：βARKct腺病毒基因转染可明显减轻复苏后心功能不全，GRK2是复苏后心功能不全治疗的关键靶点；其机制是通过改善复苏后心肌的β-AR 信号转导通路，上调复苏后心肌β1-肾上腺素能受体水平、减轻复苏后线粒体损伤及重建肌浆网Ca2+调节蛋白有关。

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