第一部分PTX3 KCaspase抑制剂D对心肌梗死后心力衰竭的心肌纤维化的影响目的:五聚蛋白3(PTX3)是一种基质和髓系细胞产生的五聚蛋白,具有激活补体和调节炎症的功能。动物和临床试验结果表明PTX3在心血管相关疾病具有多效性,但关于PTX3在心肌梗死后心力衰竭中的分子机制,特别是在心肌纤维化中的分子机理报道较少。基于此,本实验通过生物信息学分析和心肌梗死(MI)后心力衰竭(HF)小鼠模型,旨在验证PTX3在心肌纤维化的影响。方法:1.从Gene Expression Omnibus(GEO)数据库下载GSE86569数据集,采用Kaplan-Meier生存曲线分析和对数秩检验用于比较心衰患者和正常志愿者的总生存率(OS)差异。从GEO数据库检索sh PTX3转染的心肌细胞的RNA-seq数据,以鉴定差异表达基因(DEG),并进行PTX3互作基因分析。采用GO(DEG的基因本体)和KEGG(京都基因和基因百科全书)途径分析HF患者IL-6相关途径。2.构建PTX3敲低(PTX3KD)慢病毒载体,干扰PTX3表达(sh-PTX3)慢病毒对实验小鼠进行心脏注射,并将小鼠Sham(假手术)组、模型组和PTX3 KD组。对不同组小鼠进行超声心动图和心电图监测,评估各组小鼠心肌功能。3.获取小鼠心脏组织后,采用Masson三色染色、TTC染色和WGA染色检测各组小鼠心肌梗死面积以及心肌纤维化程度。采用免疫荧光染色检测各组小鼠α-SMA表达情况;采用Western blot法检测I型胶原蛋白(Col-I)和III型胶原蛋白(Col-III)表达差异。结果:1.与模型组相比,PTX3-KD组小鼠的舒张末期左室前壁厚度(LVAWd)、收缩末期左室前壁厚度(LVAWs)、左室射血分数(EF)、左室短轴缩短率(FS)明显降低(P<0.05),但左室舒张末期内经(LVIDd)、左室收缩末期内径(LVIDs)明显升高(P<0.05);且与模型组相比,PTX3-KD组小鼠的E、A峰率、收缩期肺静脉峰值速度(PVS)、舒张期肺静脉正峰值速度(PVD)和心房收缩期肺静脉负峰值速度(PVA)有所改善(P<0.05)。2.TTC结果显示,与模型组相比,PTX3-KD组小鼠的心肌梗死面积显著减少(P<0.05)。PTX3-KD组心肌细胞横切面积(CSA)明显低于模型组(P<0.05)。3.PTX3 KD后心脏成纤维细胞的荧光强度(α-SMA,红色荧光)明显低于模型组;PTX3-KD组的纤维化比率显著低于模型组(P<0.05)。与模型组相比,PTX3-KD组心肌组织中I型胶原蛋白(Col-I)和III型胶原蛋白(Col-III)表达显著下调(P<0.05)。结论:干扰PTX3表达可改善心肌肥大和心脏功能障碍。第二部分PTX3 KD抑制心肌梗死后心力衰竭的心肌纤维化机制研究目的:在PTX3对心肌梗死后心力衰竭的心肌纤维化中的影响基础上,进一步探究PTX3在心肌纤维化的分子机制。方法:分离并培养心脏成纤维细胞,并转染IL-6过表达慢病毒和PTX3敲低慢病毒;设置分组为:PTX3-KD+IL-6组、PTX3-NC+IL-6组置于含10 ng/m L TGF-β1的DMEM继续培养72h后,采用CCK-8法检测成纤维细胞活力;采用q RT-PCR检测不同组细胞PTX3表达差异。结果:1.IL-6过表达后IL-6、p-STAT3及Col-I、Col-III的表达显著升高(P<0.05);但与模型组相比,PTX3-KD组IL-6和p-STAT3均明显下调(P<0.05)。2.与PTX3-NC组相比,PTX3-KD组成纤维细胞中PTX3的表达明显下调(P<0.001)。PTX3-KD组心脏成纤维细胞的细胞活力明显低于NC组(P<0.05),相反,IL-6刺激后细胞活力显著增强(P<0.05)。与PTX3-NC+TGF-β1组相比,PTX3-KD+TGF-β1组Col-I和Col-III表达明显降低(P<0.05);但与PTX3-KD+TGF-β1组相比,PTX3-KD+TGF-β+IL-6组,Col-I和Col-III表达明显升高(P<0.05)。结论:干扰PTX3表达可通过抑制IL-6/STAT3通路拮抗心肌纤维化,提示PTX3可能是心肌梗死后心衰的治疗靶点。第三部分PTX3对高血压性心力衰竭心肌功能的影响目的:心脏重构是心衰临床病程的决定因素,然而,PTX3在高血压心脏重构进展中的作用仍不清楚。在本研究中,通过体内和体外实验,探索了PTX3对Ang II诱导的心脏重塑和功能障碍的影响。方法:1.植入式渗透压泵皮下注射血管紧张素Ang II构建高血压心力衰竭模型,设置分组:对照组和Ang II组;构建成功后,每周腹腔注射PTX3重组蛋白或PBS。设置分组:Vehicle组和PTX3组;采用超声心动图测定小鼠心肌功能,计算射血分数值(EF)和缩短分数(FS)值。2.获取小鼠心脏后,采用HE染色、Masson染色、小麦胚芽凝集素(WGA)染色检测小鼠心肌肥大及纤维化程度。3.构建PTX3的过表达质粒,瞬时转染心肌细胞;设置extrahepatic abscesses分组:空载组和PTX3过表达组;心肌细胞采用Ang II处理或生理盐水处理,设置分组:Saline组和Ang II组。采用q RT-PCR法和Western blot法检测心肌纤维化和心肌肥大相关蛋白m RNA和蛋白表达情况。结果:1.与Vehicle组相比,Ang II组PTX3 m RNA和蛋白显著升高(P<0.05);且与Vehicle组相比,PTX3组小鼠EF值和FS值明显升高(P<0.05)。2.与对照组相比,Ang II组心脏大小、心脏重量与体重比值(HW/BW)、心肌细胞横切面积明显增大(P<0.05),表明Ang II能促进心肌肥大;与Vehicle组相比,PTX3组HW/BW显著降低(P<0.001),心肌细胞横切面积和心脏大小也明显降低(P<0.05)。与Vehicle组相比,PTX3组肥大标志物ANP、BNP和MYH7明显降低(P<0.05)。另外与Vehicle组相比,PTX3组小鼠心脏纤维化程度有改善。3.与对照组相比,Ang II组collagen I、collagen III和α-SMA表达明显升高;与Vehicle组相比,PTX3组collagen I、collagen III和α-SMA明显降低(P<0.05)。4.与对照组相比,Ang II组小鼠TGF-β1和p-Smad2/3表达升高,且与Vehicle组相比,PTX3组TGF-β1和p-Smad2/3表达降低。与对照组相比,Ang II组炎性因子IL-1β、IL-6和TNF-α的m RNA表达明显升高,但是经Ang II诱导后,与Vehicle组相比,PTX3组炎性因子IL-1β、IL-6和TNF-α的m RNA表达明显降低。5.与对照组相比,Ang II组p-IKKα和p-p65蛋白表达明显升高;但经Ang II后,与Vehicle组相比,PTX3组p-IKKα和p-p65蛋白表达降低。6.与Saline组相比,Ang II组心肌肥大标志物ANP、BNP和MYH7明显升高(P<0.05);且经Ang II诱导后,与空载组相比,PTX3组ANP、BNP和MYH7显著下降(P<0.05)。与Saline组相比,Ang II组细胞Collagen I和Collagen III明显升高(P<0.05),且经Ang II诱导后,与空载组相比,PTX3组细胞Collagen I和Collagen III m RNA水平显著降低(P<0.05)。7.与Saline组相比,Ang II组细胞TGF-β1和p-Smad2/3升高,且经Ang II诱导后,与空载组相比,PTX3组细胞TGF-β1和p-Smad2/3蛋白表达降低。结论:PTX3可减弱Ang II诱导的小鼠心脏重构,并通过TGF-β1/Smad2/3和IKKɑ/NF-κB显著降低Ang II诱导的心脏肥大、纤维化和炎症反应,以及心脏收缩功能障碍的恢复。第四部分PTX3通过调节CXCL1缓解高血压性心力衰竭心肌功能障碍目的:通过体内和体外实验,探索PTX3对Ang II诱导的心脏重塑和功能障碍影响分子机制。方法:构建PTX3或CXCL1的过表达质粒,瞬时转染心肌细胞;设置分组:空载组和过表达组;心肌细胞采用Ang II处理或生理盐水处理,设置分组:Saline组和Ang II组。采用q RT-PCR法和Western blot法检测心肌纤维化和心肌肥大相关蛋白m RNA和蛋白表达情况,以及相关信号通路的表达差异。结果:1.与对照组和Saline组相比,Ang II组CXCL1 m RNA和蛋白表达明显升高(P<0.05),且经Ang II诱导后,与Vehicle组或空载组相比,PTX3组CXCL1 m RNA和蛋白表达明显降低(P<0.05)。(2)PTX3过表达抑制Ang II引起的心肌细胞肥大的作用,被CXCL1过表达逆转;PTX3过表达抑制Ang II刺激的CFs分化的作用,被CXCL1过表达逆转。结论:PTX3通过调节CXCL1缓解高血Y-27632压性心力衰竭患者心肌功能障碍。