蒽环类药物的心脏毒性严重影响了肿瘤患者的预后和生活质量。既往的关注点多集中在蒽环类药物诱导的心肌细胞损伤方面;忽视了血管内皮细胞损伤在蒽环类药物心脏毒性中的重要作用。因此有关血管内皮细胞损伤机制及防治策略的研究很少。在动物模型中,降糖药物二甲双胍能够通过抗炎、抗氧等,减轻蒽环类药物诱导的心肌毒性;但是二甲双胍能否改善蒽环类药物诱导的内皮毒性及其相关机制,目前未见报道。本文研究了表阿霉素损害血管内皮细胞的潜在机制,并探讨二甲双胍能否通过恢复线粒体稳态、促进细胞内线粒体转录因子 A(Mitochondrial transcription factor A,TFAM)表达,以及减少细胞外 TFAM释放,进而减轻表阿霉素引起的血管内皮细胞损伤,获得以下主要实验结果:(1)二甲双胍通过促进细胞内TFAM表达减轻表阿霉素诱导的血管内皮细胞损伤:本研究发现二甲双胍预处理可以减轻表阿霉素诱导的血管内皮细胞DNA双链断裂、活性氧(reactive oxygen species,ROS)过度生成及血管紧张素Ⅱ(Angiotensin Ⅱ,Ang Ⅱ)过度分泌,并改善DNA修复能力。利用si-RNA及环孢菌素A(CyclosporinA,CsA)等,本研究还发现二甲双胍可以通过重塑钙调神经磷酸酶(Calcineurin)/转录因子 EB(Transcription Factor EB,TFEB)信号通路,促进细胞内TFAM蛋白表达,进而发挥血管内皮保护作用。(2)二甲双胍通过抑制线粒体过度分裂减轻表阿霉素诱导的血管内皮细胞损伤,并促进细胞内TFAM蛋白表达:本研究发现二甲双胍通过调控线粒体动力学相关蛋白表达[如,线粒体动力相关蛋白1(Dynamin-relatedprotein 1,Drp1)Protein Tyrosine Kinase抑制剂、线粒体分裂因子(Mitochondrial fission facselleck SAHAtor,MFF)、线粒体视神经萎缩蛋白1(Optic Atrophy 1,Opa1)、线粒体融合蛋白1(Mitochondrial Fusion Protein 1,MFN1)]以及DRP1蛋白的磷酸化修饰,抑制表阿霉素诱导的血管内皮细胞线粒体过度分裂。此外,本研究还发现二甲双胍通过Calcineurin/TFEB信号通路,调控DRP1petroleum biodegradation表达;以及通过Calcineurin/TFEB/DRP 1信号通路,调控细胞内TFAM表达。(3)二甲双胍通过抑制细胞外TFAM释放减轻表阿霉素诱导的血管内皮细胞损伤:本研究发现,表阿霉素通过促进p300/CBP相关因子(p300/CBP-related factor,PCAF)蛋白表达,抑制沉默调节蛋白 3(Recombinant Sirtuin 3,SIRT3)表达,促进TFAM乙酰化,进而诱发TFAM释放。细胞上清液中加入TFAM中和抗体,能够减轻表阿霉素诱导的DNA损伤及细胞凋亡,表明分泌至细胞外的TFAM具有损伤作用。本研究还发现,二甲双胍预处理能够通过降低PCAF蛋白表达、增加SIRT3蛋白表达,抑制TFAM乙酰化,进而减轻TFAM分泌。抑制TFAM乙酰化,减少细胞外TFAM释放是防治蒽环类药物心血管毒性的一个新的治疗靶点。本研究发现二甲双胍通过促进细胞内TFAM表达、减少细胞外TFAM释放,以及维持线粒体稳态,减轻表阿霉素诱导的血管内皮细胞损伤。理论上拓展了二甲双胍的应用范围,为防治蒽环类药物心脏毒性提供了新的思路及新的治疗靶点。