生长分化因子5调控心肌梗死后的心脏修复

国际循环 2010/4/16 15:27:00

    目的:该研究的目的是在心肌梗死(MI)小鼠模型检测骨形态发生蛋白生长分化因子5(Gdf5)的功能。

    背景:Gdf5主要参与骨骼发育,但其在心脏中的潜在作用尚无研究。

    方法:对Gdf5基因敲除(KO)和野生型(WT)小鼠进行永久性冠状动脉左前降支结扎,检测小鼠的心脏病理、功能、基因表达水平和Gdf5向下游的信号转导。在培养的第一代心脏细胞中测试重组Gdf5的效应。

    结果:MI后的WT小鼠显示心脏Gdf5水平增高,在梗死周围的心肌细胞和肌纤维母细胞中的表达增加。在MI后的第1和第7天,WT和Gdf5-KO小鼠的心脏缺血或梗死区域未观察到差异。然而在MI后的第28天,与WT小鼠相比,Gdf5-KO小鼠梗死瘢痕扩张、室壁变薄和小动脉密度下降更明显,Gdf5-KO小鼠的心脏还出现MI后左室扩张增加和心肌收缩力下降。MI后第4天,与WT小鼠相比,Gdf5-KO小鼠心肌细胞凋亡增加,抗凋亡基因Bcl2和Bcl-xL表达下降。出人意料的是,与WT小鼠相比,Gdf5-KO小鼠心脏Smad 1/5/8磷酸化增加,但p38-丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)磷酸化下降,后者与胶原蛋白基因(Col1a1, Col3a1)表达增加及纤维化相关。在培养细胞中,rGdf5介导的心脏成纤维细胞p38-MAPK磷酸化和心肌细胞Smad依赖的Bcl2和Bcl-xL表达增加。

    结论:MI后Gdf5表达增加能够限制体内梗死瘢痕的扩大。这些效应可能由Gdf5介导的成纤维细胞p38-MAPK信号及心肌细胞中Gdf5驱动的Smad依赖性前生存信号所调节。


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