目的:在哺乳動物中,心肌梗死后的再生治療受到成年心臟有限的再生能力的限制,而新生心臟卻維持著短暫的再生能力。對缺血損傷的新生心肌進行系統(tǒng)的磷酸化信號分析有助于挖掘激活或參與促進心臟再生程序的關鍵通路。因此,本研究的目的是解析新生心肌缺血損傷刺激再生的心肌組織內激酶-底物網絡,并確定調控該再生程序的關鍵激酶和信號通路。方法:新生乳小鼠進行LAD結扎誘導心肌梗死后第6天,對梗死邊緣區(qū)心肌進行定量磷酸化蛋白組學和定量蛋白組學分析;采用IGPS算法對磷酸化蛋白組學數據進行分析,獲得激酶-底物調控網絡和包括CHK1激酶在內的58個激酶。以ICR-CD1新生乳小鼠和成年小鼠為實驗對象,在體內體外水平驗證CHK1激酶對心肌再生的作用和相關機制。結果:在體內和體外水平,心肌細胞內特異性過表達CHK1激酶能夠促進新生心肌細胞的增殖,延長新生心肌增殖時間窗;心肌細胞內特異性敲低CHK1削弱了新生心肌細胞的增殖以及損傷刺激后心肌再生修復能力。在成年小鼠心肌梗死后,梗死邊緣區(qū)心肌特異性過表達CHK1,上調了m TORC1/P70S6K通路,促進下游靶基因的翻譯水平,最終促進了成年心肌細胞的增殖并改善了梗死后的心功能。結論:新生乳小鼠心梗刺激后再生心肌組織的定量磷酸化蛋白組學分析幫助解析了新生心肌內源性再生過程中的重要信號通路網絡。其中,CHK1激酶被發(fā)現(xiàn)是促進新生心肌再生過程的關鍵激酶。進一步,成年小鼠心肌過表達CHK1可通過激活m TORC1/P70S6K通路促進成年心臟心梗損傷后的再生修復。可見,CHK1激酶有望成為人類心肌梗死后再生治療的潛在新靶點。
【學位單位】：南京醫(yī)科大學
【學位級別】：博士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：R542.22
【部分圖文】：

圖 1、新生乳小鼠接受 LAD 結扎誘導心梗手術造模成功（a）P1 小鼠 LAD 結扎誘導心肌梗死手術術后 4dpi，心肌連續(xù)切片 TTC 染色顯示 MI 組和 Sham 心肌的梗死區(qū)域（白色）和非梗死區(qū)(紅色)；（b）術后 1 個月內 MI 組和 Sham 組小鼠的生存率（Sham 組 n=7，MI 組 n=8）；（c）術后 1個月內 MI 組和 Sham 組小鼠的體重變化情況（Sham 組 n=7，MI 組 n=8）。數據采用 Mean±SEM 表示。2 新生小鼠心梗損傷后完全再生修復為了驗證新生心臟梗死損傷后是否能進行完全再生修復，我們采用超高分辨率小動物超聲影像系統(tǒng)對接受 LAD 結扎手術的新生鼠術后進行心功能檢測，術后第 4 天時 MI 組小鼠心功能指標 EF 和 FS 值均明顯下降，提示手術誘導心

南京醫(yī)科大學博士學位論文天和術后第 27 天的 MI 組小鼠心臟進行組織間斷切片，而后進行形態(tài)學染色，結果顯示：術后第 4 天，HE 染色提示 LAD 血管支配區(qū)域的心肌部分出現(xiàn)組織壞死、炎性浸潤，CTNT 免疫熒光染色提示 HE 染色指示的壞死區(qū)域心肌肌鈣蛋白大量丟失；術后第 27 天，Masson 染色提示心肌未見明顯纖維疤痕組織（除線頭結扎處少量纖維疤痕外），CTNT 免疫熒光染色提示心肌組織未見明顯肌鈣蛋白丟失。見圖 2d。上述結果提示新生乳小鼠心梗損傷后的 1 個月內實現(xiàn)功能和組織水平的完全再生恢復。

pH3 染色結果相符。見圖 3 c-d。而 Sham 組小鼠的心肌細胞增殖率（PH3 和 Ki67染色）隨天齡的增加呈現(xiàn)迅速而持續(xù)下降的趨勢。此外，術后所觀察的各時間點的pH3陽性非心肌細胞比例在MI組與Sham組組間未見明顯差異。見圖3 e。
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