心力衰竭与心肌微血管障碍基础研究课件

热休克转录因子1促进心肌微血管新生 保护压力超负荷引起的心肌损伤 邹云增 复旦大学附属中山医院 上海市心血管病研究所 心力衰竭与心肌微血管障碍 世界卫生组织08年10月发布了全球疾病状况 的最新评估报告，心血管疾病是当前导致 人类死亡的最主要原因。 心血管疾病是现代人类的第一杀手 心血管疾病 肿瘤 传染病 (29%) 心血管疾病的主要死亡原因心力衰竭 n 发病率高：国内患病率0.8%0.9%，患者约1200万； n 预后差： 每年死亡20万，五年死亡率50； n 费用大： 在欧美，治疗费用占整个卫生支出的2%， 是肿瘤的2倍。 金属蛋白酶 MMPs 金属蛋白酶组织抑制物 TIMPs 细胞外基质过 渡沉积或降解 心肌细胞基 因表达异常 细胞病理 性肥大 细胞凋亡 自噬 细胞数量与 形态改变 病 理 刺 激 心 肌 重 构 心肌重构是心力衰竭的重要机制 生理性和病理性心肌肥厚 大鼠运动后心肌肥厚的DNA Chip: HSPs HSF1 Sakamoto M, et al. Circ Res 2006: 99 HSF1敲除小鼠运动后心肌肥厚:心功能低下 Sakamoto M, et al. Circ Res 2006: 99 压力超负荷 HSF1？ 心力衰竭心肌肥厚 VectorAd.LacZ 实验方法 心脏基因注射 细胞牵张模型 实验动物：HSF1转基因和基因敲除小鼠 培养细胞：心肌微血管内皮细胞 刺激模型：压力超负荷 机械牵张 干预方法：基因转染 压力超负荷 小动物专用超声仪 HSF1对心肌肥厚和心功能的影响 TAC-2W TAC-4W Sham KOWTTG KOWTTG LVEF(%) KOWTTG 0 60 80 100 120 Sham 2w 4w * * * *# # KOWTTG LVIDd(mm) 0 3 4 5 6 Sham 2w 4w * * * * # # 虽然国外有研究报道在肿瘤组织中HSF1能够调节HIF-1和 p53，而在心脏中的调节作用尚未见报道。 Walerych D et al. JBC 2004 Baird N et al. JBC 2006 高血压心力衰竭心肌肥厚 HSF1p53/HIF-1? 血管新生功能异常 HSF1的作用机制? Nature 2007 let-7f miR-15 miR-16 0.0 Relative microRNA singal intensities (Folds of WT-Sham) 0.4 0.8 2.8 1.2 1.6 2.0 2.4 miR-27b miR-17 miR-92a miR-126 miR-130a miR-155 miR-210 miR-320 miR-222 miR-378 WT-Sham WT-TAC TG-TAC KO-TAC # * # # * # * # #* # # * # # * # # * # # * # # * # # # # * * # # * # # * # # 3.0 TGKOTGKO HSF1转基因和基因敲除小鼠 心肌miRNA分析 WTTGKO MS CT 0 100 200 300 400 KOWTTGWT Vessel Density/mm2 * # # Sham TAC Vessel Numbers/well WTTGKO CT MS # # * * 0 25 50 75 100 KOWTTG ShamTAC WT TACTAC HSF1对血管新生的影响 心肌组织内皮细胞 ShamTACVEGF+Ang1+TAC ShamTACTNP+TAC LVEF(%) KO TG 0 60 80 100 120 * * # # KOTG LVIDd(mm) 0 3 4 5 6 * # # Sham TAC TNP+TAC VEGF+Ang1+TAC Sham TAC TNP+TAC VEGF+Ang1+TAC 血管新生对HSF1转基因和基因敲除小鼠 心肌肥厚和心功能的影响 TG KO VEGF GAPDH KOWTTGWT ShamTAC KOWTTG MSCTMSCTMSCT VEGF GAPDH 0 0.5 1.0 1.5 2.0 KOWTTGWT VEGF Expression (Fold) * # # Sham TAC WTTGKO CT MS # # * * 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 * VEGF Expression (Fold) HSF1对VEGF表达的影响 心肌组织内皮细胞 GAPDH HIF-1 KOWTTGWT TACSham 0 1 2 3 KOWTTGWT # # * TAC Sham HIF-1 Expression (Fold) 心肌组织内皮细胞 GAPDH HIF-1 MSCT 0 1 2 3 HIF-1 Expression (Fold) CT MS TGWTKO #* # KOTGWT MSCTMSCT * * HSF1对HIF-1表达的影响 GAPDH p53 MSCT 4 3 2 1 0 P53 Expression (Fold) CT MS TGWTKO # * # KOTGWT MSCTMSCT * * GAPDH p53 KOTGWT TACSham 0 1 2 3 4 5 KOWTTGWT # # * WT TAC Sham P53 Expression (Fold) HSF1对p53表达的影响 心肌组织内皮细胞 HIF-1 p53 TFIIB ShamTACTACTAC VectorVectorHIF-1p53 siRNA VectorVectorHIF-1p53 siRNA 0 1 2 3 * * * # TAC Sham p53 Expression (Fold of Sham) * * # VectorVectorHIF-1p53 siRNA TAC Sham HIF-1 Expression (Fold of sham) 0 2 1 * 3 A B C 注射HIF-1基因和p53的siRNA对 HSF1敲除小鼠HIF-1和p53表达的影响 ShamTACTACTAC VectorVectorHIF-1p53 siRNA VectorVectorHIF-1 p53 siRNA LVIDd (mm) 0 2 4 6 * * * # TAC Sham LVEF (%) 0 20 60 80 40 100 * * # VectorVectorHIF-1p53 siRNA TAC Sham 注射HIF-1基因和p53的siRNA对 HSF1敲除小鼠心肌肥厚和心功能的影响 HIF-1 p53 TFIIB ShamTACTACTAC VectorVectorp53HIF-1 siRNA VectorVectorp53HIF-1 siRNA 0 1 2 3 TAC Sham # VectorVectorp53HIF-1 siRNA TAC Sham 0 1 2 3 * * * A B C HIF-1 Expression (Fold of sham) p53 Expression (Fold of Sham) 注射p53基因和HIF-1的siRNA对 HSF1转基因小鼠HIF-1和p53表达的影响 Vector Vectorp53HIF-1 siRNA # LVIDd (mm) 0 2 4 6 TAC Sham VectorVectorp53HIF-1 siRNA ShamTACTACTAC LVEF (%) 0 20 60 80 40 100 # VectorVectorp53HIF-1 siRNA TAC Sham D E F 注射p53基因和HIF-1的siRNA对 HSF1转基因小鼠心肌肥厚和心功能的影响 p53 siRNA Vessel Numbers/well CT MS # * * 0 25 50 75 100 * Vector HIF-1 Vessel Numbers/well CT MS # * 0 25 50 75 100 * Vector HIF-1 siRNA p53 Vectorp53 siRNAHIF-1Vector p53HIF-1 siRNAVectorVector CTMSMSMS Vector Vector p53和HIF-1对培养心肌微血管内皮细胞 血管形成功能的影响 HSF1-TG HSF1-KO HSF1-TGHSF1-KO 压力超负荷 血管新生 心肌肥厚 微血管障碍 心衰 HIF1 Ang1 , VEGF p53 HIF1 Nature 2007 压力超负荷 血管新生 心肌肥厚 微血管障碍 心衰 HIF1 Ang1 , VEGF p53 HIF1 HSF1 Nature 2007 心力衰竭的基因治疗 基因治疗的方式： 1 过表达有益基因，如HSF1，HIF-1等 2 通过诱导因子改变目标基因在细