摘要
研究背景： 心力衰竭是指由各种原因引起的心肌组织损伤，导致心脏结构或功能的变化，使心室收缩射血和(或)舒张功能发生障碍，从而引起的一组复杂临床综合征，主要表现为运动耐量下降(呼吸困难、疲乏)和液体潴留(肺淤血、体循环淤血及外周水肿)，是一种严重影响病人生活质量，占用大量社会医疗资源，致死致残率高，预后欠佳的严重的心脏疾病。在高血压、心肌梗死、心脏瓣膜病、糖尿病、心脏感染性疾病等的影响下，早期阶段心脏适应性的发生心肌肥大，在一定范围内维持心脏相对正常的泵血功能，但长期持续的刺激因素的存在会加重心室重构，心脏腔室扩大，心脏质量增加，腔室壁张力下降，逐渐发展到心力衰竭。高血压的发病率逐渐升高，控制率欠佳使得高血压成为慢性心力衰竭的独立危险因素，长期压力超负荷诱导心肌组织及心脏循环系统发生病理性改变，导致心肌组织肥厚及纤维化、心脏细胞凋亡、炎症反应及循环系统血管重塑，引起心脏功能下降，最终进展为心力衰竭。现今临床上对于高血压及心衰的治疗在中西医方面均有所发现，但是对于压力超负荷诱导的心室重构仍不能很好地控制，心力衰竭的患病率及死亡率仍居高不下，压力超负荷诱导的心室重构的机制还有待更深入的探究。 1-磷酸鞘氨醇(Sphingosine 1-phosphate, S1P)是一种具有生理调节作用的生物活性脂类代谢分子。血浆中S1P浓度的维持主要依靠红细胞、内皮细胞及血小板在一定的刺激下分泌，细胞内外的S1P浓度维持在相对稳定水平，S1P通过与5种不同的受体S1PR1~S1PR5结合后激活相应的信号通路发挥一定生物调节作用。这些受体广泛表达于多种组织、细胞中，参与调节机体多种生理和病理生理作用，例如心血管系统稳态、呼吸系统疾病、自身免疫系统、神经变性性疾病和组织再生、肿瘤及糖尿病等。其中，1-磷酸鞘氨醇受体1型(Sphingosine 1-phosphate receptor 1, S1PR1)多表达于内皮细胞、心脏组织，既往文献发现在主动脉弓缩窄小鼠的心脏组织中S1PR1的表达增加，S1PR1与Gi偶联后激活JANK、ERK1/2、Akt等信号通路参与多种机体病理生理过程，改善小鼠心肌梗死后心室重构，可阻止细胞凋亡，促进细胞生长和繁殖，促进血管新生，能调节机体免疫和炎症反应。血管内皮细胞表达的S1PR1在维持血管的通透性、促进血管新生、调节血管舒张中发挥重要作用。由此我们猜想S1PR1在压力超负荷诱导的心室重构中发挥一定的作用，同时，对于S1PR1在压力超负荷诱导的心 室重构中的作用及其机制的研究可能为压力超负荷诱导的心衰的防治提供新的治疗策略。 目的： 1.本课题探究S1PR1在压力超负荷刺激下的心室重构中的作用及可能的机制； 2.本课题进一步揭示血管内皮细胞表达的S1PR1在心脏微循环血管重塑中的影响； 3.本课题研究揭示血管内皮细胞表达的S1PR1在心室重构中心肌细胞肥大中的作用及机制； 方法： 1.建立C57BL/6小鼠主动脉弓缩窄(Transverse aortic constriction, TAC)模型来模拟压力超负荷诱导心室重构； 2.病理组织学和小动物心脏超声测量分析S1PR1激活后对压力超负荷诱导的心肌组织纤维化、心肌细胞肥大、心肌组织血管重塑以及心脏功能等方面的影响； 3.体外实验分析人脐静脉内皮细胞(Humanumbilicalveinendothelialcell，HUVEC细胞)表达的S1PR1对人主动脉平滑肌细胞(Human Aortic Smooth Muscle Cell， HASMC)的增殖、迁移和粘附及小动脉血管形成方面的影响； 4.体外实验建立血管紧张素II(Angiotensin II)诱导的H9C2心肌肥大模型；体外研究揭示HUVEC细胞表达的S1PR1对心肌细胞肥大的影响及可能机制。 结果： 1.体内实验，成功建立小鼠TAC模型。 2.体内实验表明，TAC术后给予S1PR1特异性激动剂SEW2871刺激30天后，小动物心超结果显示SEW2871药物刺激组小鼠心功能较对照组显著提高。.小鼠心肌组织组织化学染色和免疫荧光染色表明TAC术后给予SEW2871药物刺激组较溶剂对照组心肌组织纤维化程度明显降低，心肌细胞平均面积显著低于溶剂对照组小鼠，新生血管密度较对照组增加。 3.体外实验发现，S1PR1基因过表达组的HUVEC细胞在S1PR1激活后p-ERK1/2蛋白表达水平较对照组显著增高，S1PR1基因沉默组的HUVEC细胞在S1PR1激活后p-ERK1/2蛋白表达水平较对照组明显降低。 4.在HUVEC细胞与HASMC共培养体外成管实验中发现，S1PR1过表达组中血管新生数量较对照组减少,但形成的微小动脉官腔较对照组增大。.体外实验表明，S1P/S1PR1激活ERK1/2信号通路，促进HASMC细胞向血管内皮细胞形成的管状结构迁移，而抑制ERK1/2信号通路则抑制HASMC细胞的粘附和迁移功能。 5.S1PR1过表达的HUVEC细胞培养上清与H9C2心肌细胞在血管紧张素II刺激下共培养，H9C2心肌细胞平均面积显著小于对照组，而抑制ERK1/2则提高H9C2心肌细胞平均面积。 结论： S1PR1可以显著减轻压力超负荷刺激下心肌组织纤维化及心肌细胞肥大，促进心脏毛细血管新生，提高心功能，从而改善压力超负荷诱导的心室重构。血管内皮细胞表达的S1PR1可能是通过ERK1/2信号通路来改善心肌细胞肥大，促进血管平滑肌细胞迁移与粘附，促进功能血管的形成，可能有助于改善冠状微循环，从而提高心功能。
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