國家重點研究疾病與醫(yī)療發(fā)展管理知識規(guī)劃

1、 .DOC資料. 國家重點研究疾病及醫(yī)療發(fā)展管理知識規(guī)劃-作者：-日期：國家重點基礎研究發(fā)展規(guī)劃項目結(jié)題總結(jié)報告項目名稱：心腦血管疾病發(fā)病和防治的基礎研究項目編號：G2000056900起止年月：2000年9月2005年9月首席科學家：唐朝樞聯(lián)系地址：北京大學第一醫(yī)院心血管病研究所電話及傳真: Tel010-62092183 FaxE-mail：. 主要承擔單位：北京大學醫(yī)學部 中國醫(yī)學科學院復旦大學 上海第二醫(yī)科大學第二軍醫(yī)大學項目依托部門：衛(wèi)生部 教育部2005年9月表一 973計劃項目結(jié)題基本信息表 項目編號：2000056900項

2、目名稱心腦血管疾病發(fā)病和防治的基礎研究起止年月2000年 9月至 2005年 9月項目首席科學家唐朝樞單位北京大學醫(yī)學部依托部門衛(wèi)生部，教育部參加人員總數(shù)?第一承擔單位北京大學醫(yī)學部承擔單位數(shù)5項目總經(jīng)費 4851.9萬元其中973計劃資助總額2805.6萬元累計部門、單位匹配1379.2萬元累計從研究單位獲得的人員費667.1萬元累計獲得的其它資助項目執(zhí)行情況0101按期結(jié)題 02提前結(jié)題 03延期結(jié)題 04其他課題設置課題編號課題名稱課題負責人承擔單位起止年月G2000056901高血壓易患腦卒中的分子機制惠汝太中國醫(yī)學科學院心血管研究所00.9-05.9G2000056904心血管細胞分

3、化、表型轉(zhuǎn)化及其在心腦血管再塑中的作用高平進上海第二醫(yī)科大學00.9-05.9G2000056905心血管活性物質(zhì)功能多樣性及其在高血壓發(fā)病中的作用唐朝樞袁文俊北京大學醫(yī)學部第二軍醫(yī)大學00.9-05.9G2000056906高血壓血管再塑時心血管活性物質(zhì)受體和細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導體系的調(diào)控與整合張幼怡肖瑞平北京大學醫(yī)學部00.9-05.9G2000056907高血壓和生物活性多肽生物信息庫的建立尚 彤北京大學醫(yī)學部00.9-05.9G2000056908心血管細胞保護的分子機理王 憲北京大學醫(yī)學部00.9-05.9G2000056909心血管細胞內(nèi)的分子運載體系的研究馬大龍北京大學醫(yī)學部00.9-

4、05.9G2000056910內(nèi)外環(huán)境因素誘發(fā)心腦血管病的發(fā)病機理研究劉德培葛均波中國醫(yī)學科學院基礎醫(yī)學研究所復旦大學00.9-05.9項目主要研究內(nèi)容和預期目標研究的總體思路：以高血壓及其并發(fā)癥 腦卒中，動脈粥樣硬化, 心肌肥厚，心衰等 為重點, 以心臟和血管的再塑為突破口, 以心血管活性物質(zhì)為中心，上聯(lián)基因下系功能-從病因、發(fā)病機制和防治基礎等三個相互聯(lián)系的層次研究 .2000年任務書研究內(nèi)容 1. 內(nèi)外環(huán)境致病因素誘發(fā)心血管病的分子學機理：通過分子流行病學調(diào)查和差異分析尋找出我國高血壓易患腦卒中的靶分子和易感分子，研究這些靶分子和易感分子的功能及其作用途徑，闡明我國高血壓易發(fā)高血壓腦卒中

5、的遺傳和分子學基礎，為早期診斷、預防和治療提供理論基礎。主要選擇我國最常見的和特有的心腦血管病的環(huán)境致病因子-高鹽負荷，吸煙、高同型半胱氨酸血癥、高凝狀態(tài)、高脂血癥和感染等，分析致病因素與機體相互作用和致病機理。分析不同環(huán)境執(zhí)筆功能因素引起相同或相似的心腦血管損傷，以及同一致病因素在不同人群和個體引起不同損傷的機制。采用蛋白質(zhì)組差異分析等方法分析和比較易感人群和非易感人群心血管活性物質(zhì)結(jié)構(gòu)、功能和調(diào)節(jié)的變異，尋找出不同環(huán)境致病因子作用的主要生物標記物（Biomarkers）和靶分子，及其作用的途徑；2. 高血壓病時心臟和血管再塑的細胞和分子機理：提出和證明心血管活性蛋白分子內(nèi)調(diào)控的理論；闡明我

6、們“八五”“九五”期間新發(fā)現(xiàn)的HRG-1,hhLIM,Hcy-2等7種具有與心血管系統(tǒng)有關的具有明確功能的新基因和蛋白在心血管再塑中的作用與意義，分析心血管活性物質(zhì)受體及其亞型在正常和心血管再塑時的變化，及其細胞和核內(nèi)信號轉(zhuǎn)導的途徑，探索應用復雜體系綜合研究心血管功能的新方法，逐步闡明心腦血管病心血管再塑的細胞和分子機理。計劃分離、培養(yǎng)心血管干細胞，分析心血管成纖維細胞、內(nèi)皮細胞、平滑肌細胞或心肌細胞的來源和分化的機制，尋找出調(diào)控心血管細胞分化和表型變化的關鍵生物活性分子和轉(zhuǎn)錄因子，提出心血管細胞定向分化和表型變化或相互衍變的實驗證據(jù)和調(diào)控機理。分析高血壓心血管再塑時，成熟（收縮）型和胚胎（合

7、成）型心血管細胞內(nèi)血管活性物質(zhì)結(jié)構(gòu)、功能和調(diào)節(jié)的變化，尋找出心血管再塑的始動因子、開關分子和關鍵分子，及其作用途徑和產(chǎn)生心血管再塑的機制；分析高血壓調(diào)控基因及其表達的生物活性物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能的多態(tài)性，研究同一種血管功能調(diào)控蛋白不同片段的功能多樣性及其在高血壓心血管再塑中的作用，提出和證明心血管活性蛋白分子內(nèi)調(diào)控的理論，尋找新的心血管細胞和器官的保護物質(zhì)。3. 心腦血管病防治的新技術、新方法和新藥物的基礎研究：建立我國心腦血管病的和生物活性物質(zhì)的醫(yī)學生物信息庫，為全國心血管病研究、醫(yī)療提供服務；分析心血管組織細胞“預處理（preconditioning）”保護的機制，尋找和發(fā)現(xiàn)新的抗心腦血管病和

8、逆轉(zhuǎn)心血管再塑的生物活性分子及其作用途徑，為心腦血管逼供內(nèi)防治的藥物開發(fā)提供新策略。發(fā)展心血管系統(tǒng)的細胞內(nèi)基因和生物活性物質(zhì)的運載體系。建立我國心腦血管病的和生物獲悉功能物質(zhì)的醫(yī)學生物信息庫。發(fā)展蛋白和核酸細胞內(nèi)轉(zhuǎn)移體系，使其達到安全、有效、可控、經(jīng)濟實用的目的，為心腦血管病的防治提供新技術、新方法和新藥物。預期目標 （1）在國際刊物上發(fā)表IF3.0有代表性學術論文20-30篇。（2）闡明我們在“八五”“九五”期間新發(fā)現(xiàn)的具有心血管功能的七種基因及其表達蛋白在心腦血管疾病種中的病理生理意義。再尋找出3-5種具有明確功能的新的心血管活性物質(zhì)并闡明其在心臟和血管再塑發(fā)病中的意義。（3）分離和培養(yǎng)出

9、心臟與血管的干細胞，并明確它在心血管再塑和損傷修復中的意義。（4）明確血管再塑內(nèi)膜下細胞增生的細胞來源，闡明血管細胞（平滑肌細胞，內(nèi)皮細胞，纖維母細胞等）表型改變在血管再塑中的意義及其活性物質(zhì)的調(diào)節(jié)機制。（5）以1-2種心血管生物活性多肽為例，闡明其基因和蛋白質(zhì)功能的多樣性及其在高血壓發(fā)病中的意義，提出生物活性多肽功能多樣性的模式和分子內(nèi)調(diào)控的假說。（6）尋找出2-3種我國高血壓-腦卒中易感性的新的靶分子，明確其功能及臨床意義，建立易感分子檢測方法和腦卒中預警診斷指標。（7）尋找出2-3種高血壓易發(fā)心、腎等靶器官損傷的生物標記分子，明確其臨床意義，提出相應預警指標和預期預防措施。（8）以腎上腺

10、素受體為例，明確不同腎上腺素受體亞型的細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導和心臟和血管再塑發(fā)生中的網(wǎng)絡調(diào)控，初步建立腎上腺素能受體功能復雜體系研究的模式。（9）建立1-2種安全高效細胞內(nèi)多肽或基因的轉(zhuǎn)移體系，抑制細胞增殖和遷移，防治血管再塑或再狹窄，并申報臨床試驗。（10）通過闡明心腦血管缺血預適應的損傷機制，明了心腦血管損傷發(fā)展過程中機體的內(nèi)源性防御機制及其意義，尋找出2-3種新的抗心血管損傷和防治再塑的內(nèi)源性細胞保護物質(zhì)，申報1-2種防治心腦血管病的新藥物。項目后三年的任務書研究內(nèi)容 1. 內(nèi)外環(huán)境致病因素誘發(fā)心血管病的分子學機理：通過病例對照找出3-5個常見的新的中國人腦卒中的遺傳與環(huán)境危險因素（如HCY，

11、Lp(a)等），確立這些危險因素在國人腦卒中的危險程度，并通過對危險因素的小規(guī)模試驗干預使國人的腦卒中發(fā)病率下降。研究這些靶分子和易感分子的功能及其作用途徑，闡明我國高血壓易發(fā)高血壓腦卒中的遺傳和分子學基礎，為早期診斷、預防和治療提供理論基礎。利用高同型半胱氨酸血癥、高凝狀態(tài)、高脂血癥等對血管細胞的直接作用和感染因素對心血管系統(tǒng)的影響，進一步研究我們已篩選的相關基因的功能及多基因的相互作用，揭示這些危險因素導致心腦血管疾病的作用機制。分析不同環(huán)境致病因素引起相同或相似的心腦血管損傷，以及同一致病因素在不同人群和個體引起不同損傷的機制。采用蛋白質(zhì)組差異分析等方法分析和比較易感人群和非易感人群心血

12、管活性物質(zhì)結(jié)構(gòu)、功能和調(diào)節(jié)的變異，尋找出不同環(huán)境致病因子作用的主要生物標記物（Biomarkers）和靶分子，及其作用的途徑。2. 高血壓病時心臟和血管再塑的細胞和分子機理：明確心血管活性物質(zhì)相互作用在心臟血管重塑過程中的主要的調(diào)節(jié)網(wǎng)絡關系，建立和完善心血管活性多肽功能多樣性和分子內(nèi)調(diào)控理論，并在實驗動物和臨床病人中進行初步驗證。以心血管多種亞型腎上腺素受體及其細胞信號轉(zhuǎn)導為重點，應用復雜體系綜合研究心血管活性物質(zhì)受體信號轉(zhuǎn)導體系之間的相互作用以及網(wǎng)絡調(diào)控整合，研究高血壓心血管再塑時上述網(wǎng)絡調(diào)控的改變及其病理意義，初步建立生物復雜體系初級模式。在前兩年工作的基礎上進一步研究細胞外膜成纖維細胞向

13、肌成纖維細胞分化的分子機制，通過干預細胞外膜成纖維細胞向肌成纖維細胞分化，尋找出調(diào)控心血管細胞分化和表型變化的關鍵生物活性分子和轉(zhuǎn)錄因子，提出心血管細胞定向分化和表型變化或相互衍變的實驗證據(jù)和研究其調(diào)控機理。分析高血壓心血管再塑時，成熟（收縮）型和胚胎（合成）型心血管細胞內(nèi)血管活性物質(zhì)結(jié)構(gòu)、功能和調(diào)節(jié)的變化，尋找出心血管再塑的始動因子、開關分子和關鍵分子，及其作用途徑和產(chǎn)生心血管再塑的機制；繼續(xù)尋找能阻斷細胞外膜成纖維細胞向肌成纖維細胞分化的新的干預靶點。分析高血壓調(diào)控基因及其表達的生物活性物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能的多態(tài)性，研究同一種血管功能調(diào)控蛋白不同片段的功能多樣性及其在高血壓心血管再塑中的作用，

14、探討心臟血管疾病時內(nèi)源性防御機制、尤其是細胞保護物質(zhì)的抗炎免疫機制。在現(xiàn)有工作基礎上進一步通過對缺氧保護和對再灌注損傷保護的分子機制研究，尋找新的心血管細胞和器官的保護物質(zhì)，闡明他們再整體水平上對心血管的保護作用。3. 心腦血管病防治的新技術、新方法和新藥物的基礎研究：建立、維護、擴展和完善心血管相關生物醫(yī)學數(shù)據(jù)庫，建立心血管活性多肽相關數(shù)據(jù)庫，不斷擴展和完善HeartNet，建成心血管生物醫(yī)學專業(yè)網(wǎng)，為本項目各課題組和全國心血管病研究和醫(yī)療提供服務；分析心血管組織細胞“預處理（preconditioning）”保護的機制，尋找和發(fā)現(xiàn)新的抗心腦血管病和逆轉(zhuǎn)心血管再塑的生物活性分子及其作用途徑，

15、為心腦血管病防治的藥物開發(fā)提供新策略。在原有穿膜肽基因轉(zhuǎn)移體系基礎上發(fā)展殼聚糖和電脈沖基因?qū)塍w系，研究其在心血管系統(tǒng)中的作用特征，使其達到安全、有效、可控、經(jīng)濟實用的目的，為心腦血管病的研究、防治和應用提供新技術和新藥物。預期目標 1。闡明我國高血壓易患腦卒中的分子遺傳基礎，尋找出我國高血壓易患腦卒中的生物標記分子，提出預警診斷指標和早期預防的方法和措施。闡明高脂血癥、高同型半胱氨酸血癥和高凝狀態(tài)損傷心臟血管的細胞分子機制和在心腦血管疾病發(fā)生發(fā)展中的作用；闡明我國特有的和常見的病原微生物及感染因素在心腦血管病發(fā)病中的作用，并提出預防和治療措施。2研究環(huán)境-遺傳多因素相互作用導致心腦血管疾病發(fā)

16、生、發(fā)展及形成的機制，提出心血管疾病的早期診斷和預防危險因素的方法和措施，為國家醫(yī)療衛(wèi)生政策的制訂提供必要的理論依據(jù)。3 闡明高血壓心血管再塑的細胞和分子機理，通過對血管干細胞分化特征研究和血管外膜成纖維細胞表型轉(zhuǎn)化機制研究，分析和尋找心腦血管重塑的關鍵環(huán)節(jié)和細胞表型轉(zhuǎn)化的關鍵分子與始動分子，提出防治及逆轉(zhuǎn)心血管重塑的新思路與新措施。4 以腎上腺髓質(zhì)素、心鈉素為例，建立和完善心血管活性多肽功能多樣性的研究模式和分子內(nèi)調(diào)控的理論，并在動物實驗和臨床病人中獲得初步驗證；逐步闡明高血壓時心臟和血管再塑的活性多肽網(wǎng)絡調(diào)節(jié)機制。5 分析心血管再塑時腎上腺素不同受體信號轉(zhuǎn)導途徑的交互作用及其調(diào)控網(wǎng)絡，闡明

17、其網(wǎng)絡調(diào)節(jié)關系在重塑發(fā)病中的作用與意義，初步建立受體作用的復雜體系研究的初級模式。6 闡明心腦血管重塑時適應性細胞保護機制，尋找出不同致病因素作用下，起主要作用的機體內(nèi)源性保護分子，為開發(fā)防治心腦血管病的新藥物提供基礎。7 進一步建立、完善和擴展我國高血壓和心血管生物活性物質(zhì)的生物信息庫。8 建立和發(fā)展核酸和蛋白質(zhì)細胞內(nèi)轉(zhuǎn)移技術，為心腦血管病等重大疾病的細胞內(nèi)干預治療和研究提供新的技術支撐和基礎。在國際刊物上發(fā)表IF3.0有代表性學術論文40篇。項目研究計劃的完成情況本項目組瞄準國際前沿, 積極進行源頭創(chuàng)新, 5年來嚴格按照計劃任務書要求不懈努力，圓滿完成了預定任務，取得了一批自主創(chuàng)新的重要科

18、研成果，并尋找到了一批能深入發(fā)展的、基礎與臨床相結(jié)合的新的支撐點，建立和發(fā)展了具有我國特色的心腦血管疾病基礎研究的體系。以心血管活性物質(zhì)功能和調(diào)節(jié)為中心，提出了心血管系統(tǒng)自身防御和保護機制的新觀點。組建了國內(nèi)最大規(guī)模的中國人腦卒中數(shù)據(jù)庫，分析和確立了國人腦中風發(fā)病的遺傳和環(huán)境危險因素，其中建立的對腦卒中和心肌梗塞的獨立危險因素血漿同型半胱氨酸的檢測技術,已推廣應用于臨床。除對傳統(tǒng)心腦血管疾病發(fā)病危險因素（高血脂，高血凝等）的研究外，對新確立的獨立危險因素-高同型半胱氨酸血癥的發(fā)病機制進行了系統(tǒng)研究，并提出了防治的新策略。通過臨床和實驗研究明確了炎癥、感染和免疫因素在動脈粥樣硬化發(fā)病中的作用。提

19、出了血管外膜成纖維細胞向肌成纖維細胞表型轉(zhuǎn)化的新機制和防治血管重塑的新策略。通過生物活性分子功能多樣性在心腦血管疾病中的發(fā)病學意義研究,提出了生物活性多肽功能多樣性的分子內(nèi)調(diào)控模式。建立了心肌與血管平滑肌細胞腎上腺素受體（AR）及其信號轉(zhuǎn)導復雜系統(tǒng)研究方法和數(shù)學分析的初級模型；揭示了心肌細胞-腎上腺素受體在介導心肌細胞收縮、凋亡和肥大過程中的信號轉(zhuǎn)導途徑及其調(diào)控網(wǎng)絡。明確了內(nèi)源性細胞保護的活性多肽-降鈣素基因相關肽（CGRP）、腎上腺髓質(zhì)素（adrenomedullin）、生長素（ghrelin）等多種心血管細胞保護物質(zhì)作用的分子機制，明確了誘導這些保護物質(zhì)生成的免疫炎癥調(diào)控機制，揭示了利用機

20、體內(nèi)源性防御機制作為防治心腦血管疾病的新途徑。開展了建立大分子物質(zhì)細胞內(nèi)給藥的新的運載體系統(tǒng)的探索，對心腦血管病的研究和治療具有前瞻性意義。本項目還建立了一系列心血管專業(yè)的生物醫(yī)學信息數(shù)據(jù)庫和中國醫(yī)學生物學信息重要門戶網(wǎng)站-CMBI，為全國心血管學界提供服務和資源共享。本項目組自主創(chuàng)新的工作以系列文章發(fā)表在國內(nèi)外專業(yè)雜志上，共發(fā)表文章638篇，其中SCI收錄265篇（其中A類、即完全為本項目獨立完成的文章）220 篇，IF35分27篇，影響因子（IF）總和729.3，平均IF為2.75/篇SCI。個別文章發(fā)表在國際著名雜志如Nature Cell Biology、Cell、Circulatio

21、n、J Clin Invest等雜志上，多數(shù)文章系列發(fā)表在Circulation Research、 J Hypertension, Atherosclerosis、 Stroke、J Cardiovasc Pharmacol、 Peptides、Regul Peptides 等專業(yè)雜志上，在國內(nèi)心血管及其相關學術界具有重大影響，在國際心血管學術界也有了一定的影響和地位。本項目組平均投入產(chǎn)出比值為每十萬元專項資助完成國內(nèi)核心期刊文章1.33篇，SCI 0.94篇（IF值 2.60），產(chǎn)出的成本是比較低的。項目研究成果的水平與創(chuàng)新性、項目實施效果(一) 對心腦血管疾病發(fā)病危險因子的研究-高同型半

22、胱氨酸血癥（hyperhomocystemia, HHcy）的流行病學、發(fā)病機制及防治的研究心腦血管疾病是復雜性疾病，是遺傳因素和多種內(nèi)外環(huán)境因素共同作用的結(jié)果。除傳統(tǒng)危險因子外，近年來確立了高同型半胱氨酸血癥是心腦血管疾病發(fā)病的新的獨立危險因子。高同型半胱氨酸血癥在我國特別高發(fā)，這可能與國人的飲食高鹽和熟食習慣有密切的關系，但與國人遺傳易感性是否有關尚不清楚。我們建立了國內(nèi)最大規(guī)模的腦卒中病例-對照（case-control）研究人群：包括腦中風患者2000例（其中腦出血503例，腦血栓形成1497例，這是目前國際上最大的一組病例）、以及對照2000例。建立了青島心腦血管病防治基地的中老年人

23、15,000人的隊列，準備長期隨訪10-15年，通過前瞻性研究確定心腦血管病的遺傳和環(huán)境危險因素。建立了以社區(qū)人群為基礎的河南信陽高血壓防治基地（7個鄉(xiāng)鎮(zhèn)60個自然村），開展6000例高血壓的降壓藥物防治工作，通過藥物基因組學和藥物臨床試驗，尋找適合國人高血壓腦中風的檢查方法及防治方法。我們通過病例-對照研究，發(fā)現(xiàn)了血漿同型半胱氨酸(tHcy)水平、及其代謝調(diào)控基因-亞甲基四氫葉酸還原酶(MTHFR)基因的C677T多態(tài)性與中國人腦中風發(fā)病相關（Stroke. 2003,34:1617-1622）。血漿增高（16.0 mol/L）則增加總體腦卒中發(fā)病危險87%；并在國際上首次證實高同型半胱氨酸

24、血癥不僅是缺血性腦卒中、而且也是出血性腦中風的危險因素，增加腦出血發(fā)病危險94%。MTHFR基因C677T多態(tài)TT基因型與腦卒中相關（OR=1.27，95%CI:1.04-1.56），與腦血栓相關（OR=1.37，95%CI: 1.06-1.78）。MTHFR基因C677T多態(tài)與血漿同型半胱氨酸水平正相關（對照：0.250，P0.001；病例：0.272，P0.001）（Stroke,2003,34:2085-2090）。血漿同型半胱氨酸水平升高時還增加肺動脈栓塞的危險。我們建立的血漿同型半胱氨酸測定方法，作為心腦血管疾病的危險因素調(diào)查，已在全國10個省市、17家醫(yī)院為5萬余人進行了檢測；并幫

25、助新疆克孜勒蘇州人民醫(yī)院，及農(nóng)一師醫(yī)院建立了這種預測腦中風和心肌梗塞發(fā)病風險的網(wǎng)絡，以期長期隨訪。在全國范圍內(nèi)建立一個由西安交通大學第一醫(yī)院、天津心血管病研究所、武漢華中理工大學附屬協(xié)和醫(yī)院、武漢華中理工大學附屬同濟醫(yī)院、第三軍醫(yī)大學大坪醫(yī)院、山東兗州礦區(qū)醫(yī)院、山東青島港務局醫(yī)院和河南信陽平橋七個鄉(xiāng)鎮(zhèn)60個自然村組成的多中心腦血管病防治網(wǎng)絡。同型半胱氨酸是多功能損傷因子，高同型半胱氨酸血癥誘發(fā)心腦血管病的機制還不完全清楚，目前國內(nèi)外公認同型半胱氨酸在過渡金屬離子（Fe3+或Cu2+）的存在下易發(fā)生自身氧化，生成多種強氧化產(chǎn)物如超氧化物、過氧化氫、過氧化物和.OH等氧自由基導致細胞結(jié)構(gòu)和功能的損

26、傷；此外，還可導致血管內(nèi)皮細胞和平滑肌細胞發(fā)生內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應激，通過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)蛋白錯誤折疊損害細胞功能。而我們的研究新發(fā)現(xiàn): 同型半胱氨酸可通過自身氧化產(chǎn)物作為抗原刺激，激活體內(nèi)多種免疫細胞,如直接刺激B細胞增殖和分泌，放大已激活的T細胞（Cardiovas Res, 2001, 52:328-336; Cardiovas Res, 2002, 53:1035-1042）,直接誘導人外周血單核細胞分泌CXC類趨化因子IL8和CC類趨化因子MCP1合成和分泌增加；其分子機制是通過PKC/CaM/ROS/Ref-1/p38- ERK1/2 MAPK/NF-B 途徑；PPAR-激動劑可通過抑制ROS和NF-

27、B 途徑，抑制刺激的趨化因子IL8和MCP1合成和分泌的增加。結(jié)論為同型半胱氨酸作為炎癥原因子（proinflammatory factor）參與動脈粥樣硬化等血管慢性炎癥和血管損傷的早期發(fā)病(Circ Res, 2003 93:311-320 with Editorials:271-273)。這為揭示動脈粥樣硬化的發(fā)病機制以及尋找新的防治措施，提供重要的新思路，上述部分成果在美國心血管領域的權威雜志之一Circulation Research發(fā)表時, 同期該雜志編輯部為此文作了述評,盛贊該文取得的創(chuàng)新性成果具有潛在的重要的臨床意義。進一步我們聯(lián)系臨床，在高同型半胱氨酸血癥的動脈粥樣硬化病人身

28、上驗證了離體研究的結(jié)果，證實了高同型半胱氨酸血癥比已知的氧化應激損傷更為嚴重的危害，是其放大單核巨噬細胞對其它致病危險因素引起的炎癥免疫反應性，加速動脈粥樣硬化的發(fā)生和發(fā)展。小劑量葉酸降低血漿高同型半胱氨酸水平同時明顯改善了單核巨噬細胞炎癥免疫的高反應性(Atherosclerosis,2005，179：395-402)。關于病人服用低劑量葉酸可明顯降低血漿高同型半胱氨酸血癥并逆轉(zhuǎn)病人的單核細胞分泌趨化因子高反應性的成果，將對防治因高同型半胱氨酸血癥引起的多種心腦血管并發(fā)癥具有重要的指導意義。高同型半胱氨酸血癥的治療，目前主要通過干預代謝以降低血高同型半胱氨酸水平為主要措施。維生素B6、維生素

29、B12和葉酸、是目前認為治療高同型半胱氨酸血癥最為常用的措施。但臨床大規(guī)模試驗的結(jié)果尚不一致，臨床效果還有爭議。盡管補充維生素可補充同型半胱氨酸代謝酶所需的輔因子，以降低血漿同型半胱氨酸水平，但維生素治療存在兩大問題：一是維生素治療僅對因飲食習慣不良而缺乏維生素的患者有效，對遺傳性因素如酶缺陷所致的高同型半胱氨酸血癥治療效果并不理想；而且長期大量服用維生素可導致神經(jīng)變性等嚴重后果。二是低劑量維生素本身具有血管內(nèi)皮保護功能，可以不通過影響血漿同型半胱氨酸水平發(fā)揮作用。尋找安全、有效、廉價的治療手段仍然是防治高同型半胱氨酸血癥所急需解決的重要問題。機體本身具有強大的維持自穩(wěn)態(tài)的能力，維持自穩(wěn)態(tài)的不

30、同的生物活性物質(zhì)彼此間處于動態(tài)平衡的關系。我們注意到蛋氨酸代謝的中產(chǎn)物如S-腺苷蛋氨酸、S-腺苷同型半胱氨酸、同型半胱氨酸、半胱氨酸、胱氨酸等，以及其終產(chǎn)物如牛磺酸、硫化氫等，還有其合成的谷胱甘肽和金屬硫蛋白等，形成龐大的蛋氨酸代謝家系分子群（代謝同源分子），各成員具有各自相對獨立的生物學效應，彼此間又相互作用形成復雜的“網(wǎng)絡”關系和動態(tài)平衡。S-腺苷蛋氨酸及S-腺苷同型半胱氨酸可活化同型半胱氨酸生成的酶-胱硫醚-合酶（cystathionine-synthase CBS），并抑制同型半胱氨酸代謝的甲基四氫葉酸還原酶活性，導致同型半胱氨酸生成進一步增加。半胱氨酸在體內(nèi)可加速同型半胱氨酸自身氧化

31、，產(chǎn)生過量氧自由基導致氧化應激損傷。然而研究發(fā)現(xiàn)牛磺酸、金屬硫蛋白、谷胱甘肽及硫化氫等則可通過膜穩(wěn)定、清除自由基及維持鈣穩(wěn)態(tài)等多種生物學效應，在不同程度和不同水平上對抗同型半胱氨酸的細胞損傷作用。因此，利用蛋氨酸代謝家系成員間的“網(wǎng)絡”關系和動態(tài)平衡，探尋同型半胱氨酸生物學效應和代謝的機體內(nèi)源性拮抗劑和抑制劑，可以是防治高半胱氨酸血癥的新策略，可能具有臨床應用前景。(Amino Acid,2004,27:37-48 ；Clinical and Experimental Pharmacology and Physiology,2004,31:237-243；Metabolism, 2003,52

32、(7): 827-833)（二）心血管重塑的研究1、血管重塑高血壓、動脈硬化、PTCA術后再狹窄、心肌肥大、心梗及血栓形成等多種與心臟和血管損傷有關的疾病，在發(fā)病過程中都具有心臟和血管的細胞遷移、肥大、增殖、壞死及凋亡等表現(xiàn)，細胞外基質(zhì)的成份和量發(fā)生變化，以致心臟和血管的形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能代謝都發(fā)生了顯著改變，稱為重塑（Remodeling）。心血管重塑是高血壓、動脈粥樣硬化和心力衰竭等多種心血管疾病發(fā)生和發(fā)展的共同病理基礎，也是目前心血管疾病防治的重要靶的。（1）以血管外膜為重點的血管重塑機制研究關于血管重塑的機制研究多年來都集中在血管內(nèi)皮細胞(EC)和中膜平滑肌細胞(VSMC)，而忽略血管外膜

33、的影響。我們從識別血管外膜成纖維細胞產(chǎn)生的血管活性因子及其功能入手，發(fā)現(xiàn)血管外膜成纖維細胞（adventitial fibroblasts,AF）產(chǎn)生和分泌骨橋蛋白（osteopontin, OPN）、肝細胞生長因子(HGF)、結(jié)締組織生長因子（CTGF）、一氧化氮（nitric oxide, NO）和腎上腺髓質(zhì)素（ADM）等許多種血管活性物質(zhì)；并發(fā)現(xiàn)外膜成纖維細胞存在有肝細胞生長因子受體(C-Met)及內(nèi)皮生長因子1型受體(VEGFR1)；這些血管活性物質(zhì)通過自分泌和旁分泌作用，促使外膜成纖維細胞增殖、遷移和表型轉(zhuǎn)化，膠原合成的量和質(zhì)都發(fā)生改變。應用生物蛋白膠攜帶骨橋蛋白反義寡核苷酸經(jīng)血管外

34、膜途徑給藥，可以明顯抑制球囊導管損傷引起的動脈新生內(nèi)膜形成和再狹窄。成纖維細胞/肌性成纖維細胞（myofibroblast,MF）表型轉(zhuǎn)化是血管外膜細胞參與血管重塑的始動環(huán)節(jié),闡明其表型轉(zhuǎn)化的細胞信號轉(zhuǎn)導機制,將為干預血管重塑提供新的治療靶點。迄今為止，尚未見血管外膜成纖維細胞表型轉(zhuǎn)化的細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導機制的研究報道。我們首先建立了血管外膜AF/MF表型轉(zhuǎn)化的細胞模型。在此基礎上,對血管外膜AF/MF表型轉(zhuǎn)化的信號轉(zhuǎn)導機制進行了較為系統(tǒng)的探索。我們的研究發(fā)現(xiàn)，血管緊張素II（Ang II）通過NADPH氧化酶產(chǎn)生ROS調(diào)節(jié)AF向MF表型分化；PKC、和RhoA/ROK通路參與了TGF1誘導的AF

35、向MF表型轉(zhuǎn)化過程（JMCC,2003,35:1105-1112）。此外，TGF1誘導AF向MF表型轉(zhuǎn)化時出現(xiàn)一種快速瞬時激活和快速失活的外向鉀電流(IA或A-type channels)，這一新型離子通道的出現(xiàn)可作為識別MF的新特征（BBRC,2003,301:17-23）。本工作對血管外膜成纖維細胞在血管重塑中的作用及機制的研究對于全面理解和闡明血管內(nèi)皮細胞、VSMC、AF等血管壁細胞間的相互作用關系有重要意義，對高血壓、動脈粥樣硬化和再狹窄的發(fā)病機制提出了新的認識，并提出了干預血管外膜細胞表型轉(zhuǎn)化作為防治血管重塑靶點的新觀點。（2）參與心肌重塑的新基因功能研究新基因-hyperplasi

36、a suppressor gene（HRG）抑制血管平滑肌增殖通過對自發(fā)性高血壓大鼠（SHR）和正常血壓大鼠（WKY）的平滑肌細胞進行基因差異篩選，發(fā)現(xiàn)并克隆了具有抑制細胞增生功能的增生抑制基因HRG（又稱rat mitofusin-2）。我們在細胞和整體水平上研究了HSG對血管平滑肌細胞增殖的影響。發(fā)現(xiàn)高血壓時HSG表達降低；而在血管平滑肌細胞中過表達HSG則抑制血清及生長因子所刺激的血管平滑肌細胞增殖。整體動物頸動脈球囊拉傷后，腺病毒介導HSG基因轉(zhuǎn)入可以顯著抑制再狹窄的發(fā)生。其作用機制是HSG通過抑制Ras-ERK/MAPK信號并將細胞周期阻斷在G0/G1期，從而血管抑制平滑肌細胞增殖。

37、HSG抑細胞增殖作用與基因上的ras結(jié)合位點相關，并不依賴于其線粒體融合位點。本工作是原攀登計劃（八五和九五計劃）的繼續(xù)，歷時十余年，在本項目研究中確認了該基因的功能，終于發(fā)表在Nature Cell Biology, 2004,6(9):872-883。雜志編輯部為本文撰寫了評論員文章，指出中國科學家此次工作中發(fā)現(xiàn)的細胞增殖抑制基因，揭示了一條新的調(diào)節(jié)細胞增殖的信號傳導通路，對動脈粥樣硬化、高血壓和血管再狹窄等心血管疾病的發(fā)病和防治可能具有重要意義。新基因hhLIM心肌肥大效應我們明確了“八五”“九五”期間發(fā)現(xiàn)的、與心血管系統(tǒng)有關的新基因LIM基因的新成員-hhLIM的生理功能。hhlim蛋

38、白作為致心肌肥大因子的效應物，能反式激活心肌肥大標志基因腦鈉素（BNP）和-actin 表達，并與Nkx2.5具有協(xié)同作用。在致心肌肥大因素的持續(xù)作用下，胞質(zhì)中hhlim蛋白和-actin表達均顯著增加，并使二者在細胞骨架中的比例改變而表現(xiàn)為細胞肥大表型，Hhlim可能成為防治心肌肥大的新的干預靶點。上述研究結(jié)果發(fā)表在在：Life Sciences 2002; 70: 799-807. Biochemistry(Moscow), 2003,68(6): 650-657; Biochim Biophys Acta,2004,1690(1):1-10; Fure Cardiol 1(#):319-

39、329, 2005; Biochemistry(Moscow), 2005（in press）.2、動脈粥樣硬化血管重塑的發(fā)病機制研究(1)雄激素缺陷可能參與動脈粥樣硬化的發(fā)生和發(fā)展在性激素與動脈粥樣硬化的關系研究中，目前對女性與動脈粥樣硬化發(fā)病以及雌激素的作用的研究較為清楚，但男性與動脈粥樣硬化發(fā)病及雄激素的作用了解甚少。在高脂飲食復制雄性小鼠高膽固醇血癥模型上，用雙向電泳和質(zhì)譜分析了小鼠肝臟激素調(diào)節(jié)蛋白的表達變化，發(fā)現(xiàn)主要尿蛋白系列、碳酸酐酶、谷胱甘肽S轉(zhuǎn)移酶P2三個受雄激素調(diào)控的蛋白質(zhì)在高膽固醇小鼠肝臟的表達都下調(diào)。進一步給小鼠肌肉注射人絨毛膜促性腺激素，發(fā)現(xiàn)高膽固醇血癥小鼠血清、睪丸和

40、肝臟里這三個蛋白表達量均降低，提示飲食引起的高膽固醇血癥可能導致雄激素缺陷，而雄激素缺陷也可能參與動脈粥樣硬化的發(fā)生和發(fā)展(J Nanosci Nanotechnol 2005,5:12731276)。在小規(guī)模的臨床流行病學觀察中也發(fā)現(xiàn)男性動脈粥樣硬化發(fā)病與低血清雄激素水平相關。(2)脂蛋白脂酶（LPL）為早期動脈粥樣硬化病變的起始因素之一建立家兔血管內(nèi)皮的球囊損傷模型，在模型動物動脈壁上高表達活性型和非活性型LPL，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，兩種LPL均具有明顯促進脂質(zhì)沉積的作用，為早期動脈粥樣硬化病變的起始因素之一。該工作論文被Atherosclerosis雜志接受待發(fā)表。(3)血流動力學因素在動脈粥樣硬

41、化發(fā)生過程中可能起著更重要的作用利用成功建立的、兔動脈-靜脈互換移植合并高脂飲食的速發(fā)型動脈粥樣硬化模型，觀察了各種因素對動脈粥樣硬化易感性的影響：結(jié)果發(fā)現(xiàn)，自體靜脈移植后，可以模擬冠脈搭橋后血管壁的重構(gòu)；血管移植合并高脂飲食后對高脂誘導動脈硬化的易感性高于對照血管，易發(fā)生不穩(wěn)定斑塊；移植動脈與對照動脈均發(fā)生了適應性重塑，細胞的凋亡和MMPs參與了血管的重塑；動脈移植于靜脈后，其結(jié)構(gòu)逐漸發(fā)生靜脈化，對動脈硬化的易感性明顯低于對照動脈。結(jié)果表明血流動力學與高脂血癥兩個因素中，前者在動脈粥樣硬化發(fā)生的過程中可能起著更重要的作用（Atherosclerosis 2004,117: 37-41）。（4

42、）LOX-1在內(nèi)皮和新生內(nèi)膜的表達可能是動脈粥樣硬化形成的早期事件，低劑量的洛沙坦可以抑制動脈粥樣硬化的發(fā)生將兔左側(cè)頸外靜脈移植到頸總動脈，結(jié)合高脂飼料喂養(yǎng)可成功建立兔自體靜脈移植物粥樣硬化模型，利用模型發(fā)現(xiàn)：1）在兔自體靜脈移植物的內(nèi)皮和新生內(nèi)膜表面也有氧化型低密度脂蛋白(ox-LDL)受體1（LOX-1）的表達，LOX-1的表達和內(nèi)膜厚度顯著正相關；（2）高膽固醇血癥引起的靜脈移植物動脈粥樣硬化病變部位LOX-1的表達更顯著上調(diào)，LOX-1的表達和血清總膽固醇水平也顯著正相關；（3）在靜脈移植物新生內(nèi)膜和動脈粥樣硬化病灶中，管腔內(nèi)皮細胞和泡沫細胞均表達LOX-1，其中表達最強的是在內(nèi)皮細胞

43、。高膽固醇血癥可以通過上調(diào)內(nèi)皮細胞和血管平滑肌細胞LOX-1的表達，從而促進靜脈移植物動脈粥樣硬化的發(fā)生和發(fā)展。推測LOX-1在內(nèi)皮和新生內(nèi)膜的表達可能是動脈粥樣硬化形成的早期事件，并且LOX-1介導的內(nèi)皮細胞活化或功能失調(diào)可以存在于非動脈粥樣硬化部位，使這些部位成為易于發(fā)生動脈粥樣硬化的區(qū)域。低劑量的洛沙坦（血管緊張素II的AT-1受體阻斷劑）治療在不影響血脂水平的情況下，可以減輕靜脈移植物動脈粥樣硬化的病變程度，抑制泡沫細胞的形成，減小動脈粥樣硬化病灶范圍，縮小斑塊中脂核的面積，降低粥樣斑塊的不穩(wěn)定程度，同時下調(diào)LOX-1的表達。說明洛沙坦可能通過下調(diào)LOX-1的表達，減少內(nèi)皮細胞、巨噬細

44、胞和血管平滑肌細胞對ox-LDL的攝取，從而抑制內(nèi)皮細胞活化和泡沫細胞的形成，進而抑制動脈粥樣硬化的發(fā)生發(fā)展，這可能是血管緊張素II受體阻斷劑抗動脈粥樣硬化的新機制(Atherosclerosis 2004,177: 263-268)。(5)感染因素促動脈粥樣硬化的臨床流行病學及發(fā)病機制的研究感染因子與動脈粥樣硬化發(fā)病關系的研究：感染因素在我國人群中非常普遍，臨床血清流行病學大樣本人群（上海和江蘇）分析了我國常見病原體-巨細胞病毒（HCMV）、幽門螺旋菌、肺炎衣原體（Cpn）、EB病毒、B型柯薩奇病毒、A型流感病毒、B型流感病毒、結(jié)核桿菌及乙肝病毒等多種感染與冠狀動脈粥樣硬化之間的相關性，并檢

45、測動脈粥樣硬化病變部位各種病原體的相關抗原及基因表達。結(jié)果提示我國人群的人巨細胞病毒、肺炎衣原體慢性感染與冠狀動脈動脈粥樣硬化發(fā)生率正相關。在動脈粥樣硬化病人血管組織中分別或同時檢測出了HCMV、即刻早期反應基因（IE）及晚期反應基因（L），多見于血管內(nèi)膜下平滑肌細胞的細胞核；并可檢出肺炎衣原體抗原以及肺炎衣原體外膜蛋白基因。提示HCMV可能參與了動脈粥樣硬化發(fā)生， HCMV基因片段的檢出可能與動脈粥樣硬化的轉(zhuǎn)歸有關；體外實驗觀察到 HCMV可能通過調(diào)節(jié)內(nèi)皮細胞趨化因子的表達參與動脈粥樣硬化的發(fā)生發(fā)展。人群肺炎衣原體慢性感染及血清C反應蛋白（CRP）水平均與冠狀動脈粥樣硬化發(fā)生率顯著相關，其中

46、血清C反應蛋白水平與冠狀動脈粥樣硬化病變程度呈正相關，而血清肺炎衣原體抗體水平與粥樣硬化的病變程度無相關。這些結(jié)果提示炎癥反應貫穿于動脈粥樣硬化發(fā)生發(fā)展的全過程，而感染似乎在動脈粥樣硬化發(fā)病中不起主要的作用，尤其是對動脈粥樣硬化斑塊進展不起重要影響。我們未發(fā)現(xiàn)所觀察的其他病原體（包括國人高感染的乙肝病毒和流感病毒）與我國人群動脈粥樣硬化發(fā)病的相關性。我們還觀察感染負荷與冠狀動脈粥樣硬化斑塊穩(wěn)定性及支架內(nèi)再狹窄發(fā)病的關系，檢測了患者血清巨細胞病毒、幽門螺旋菌、肺炎衣原體、EB病毒、B型柯薩奇病毒、A型流感病毒、B型流感病毒、結(jié)核桿菌抗體IgG/IgA及乙肝病毒表面抗原。結(jié)果顯示冠狀動脈動脈粥樣硬

47、化陽性率隨感染負荷的增加持續(xù)升高，感染負荷與血清炎癥標志物C反應蛋白的水平并不平行，但高C反應蛋白水平組冠狀動脈硬化陽性率隨既往感染微生物數(shù)目的增加而明顯升高，提示高血清C反應蛋白加劇了感染負荷促冠狀動脈動脈粥樣硬化的作用。隨訪感染負荷對放置支架后6個月的再狹窄發(fā)生的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，不同單個感染原或是感染負荷組患者支架內(nèi)再狹窄率均沒有明顯差別，由此推斷Cpn, CMV, Hp, HSV1, HSV2 和 HBV感染及其負荷對冠狀動脈支架內(nèi)再狹窄發(fā)病沒有明顯影響；而血清C反應蛋白水平與支架內(nèi)內(nèi)膜增厚程度顯著相關；提示炎癥可能是支架內(nèi)再狹窄的主要原因之一，但感染不是支架內(nèi)再狹窄發(fā)生的重要危險因素，

48、對再狹窄的發(fā)生無預測價值。這是首次用我國人群大樣本資料對心血管學界目前最具爭議問題之一的回答。感染因素與免疫機制參與動脈粥樣硬化發(fā)病的機理研究：感染因素： 人巨細胞病毒（HCMV）感染內(nèi)皮細胞ECV-304發(fā)現(xiàn)單核細胞趨化蛋白-1（MCP-1）、膜結(jié)合型趨化因子Fractalkine()和炎癥蛋白10（IP-10）、升高，而感染的單核細胞（THP-1）中的MCP-1和生長相關基因（GRO）的水平均有明顯升高。同時利用MCMV感染的ApoE基因敲除小鼠模型研究發(fā)現(xiàn)，該小鼠在高脂飲食喂養(yǎng)合并感染后動脈粥樣硬化斑塊程度較非感染者更為嚴重，MCMV感染可使炎癥細胞的浸潤增加，促進動脈粥樣硬化的發(fā)生。M

49、CMV感染對照C57BL/6小鼠模型上觀察到高脂、高蛋氨酸飲食與巨細胞病毒感染三種因素復合，不但可以引起C57BL/6小鼠明顯的高脂和高膽固醇血癥，還可以引起主動脈血管炎癥病變、內(nèi)膜增厚和平滑肌細胞增生、排列紊亂以及泡沫細胞出現(xiàn)等動脈粥樣硬化特有病理形態(tài)特征的變化。我們從樹突狀細胞的參與入手研究了動脈粥樣硬化發(fā)病的免疫機制，觀察了炎癥刺激因子糖基化終產(chǎn)物（AGEs）及氧化修飾的低密度脂蛋白（ox-LDL）對樹突狀細胞（DCs）免疫功能狀態(tài)的影響，發(fā)現(xiàn)：AGEs促進DCs成熟，可直接通過促進DC釋放炎癥因子，加速和放大炎癥免疫反應，同時能夠上調(diào)DCs SR-A和RAGE的表達；而ox-LDL亦促

50、進DCs成熟，DCs激活T淋巴細胞的能力也明顯增強，同時 ox-LDL可促進DCs分泌多種細胞因子如TNF、IL-10、IL-1和IL-2等。該發(fā)現(xiàn)為樹突狀細胞的參與是動脈粥樣硬化發(fā)生的重要機制的假說提供了實驗依據(jù)。上述部分工作已分別發(fā)表于J Cardiovasc Pharmacol 2004,44:381-385 和被Arterioscler Thromb Vasc Biol雜志已接受待發(fā)表。3、心肌重塑心肌重塑是心衰發(fā)生的一個決定性機制，防止和逆轉(zhuǎn)重塑是心衰防治的關鍵所在。心肌重塑發(fā)生和發(fā)展的機制還不完全清楚，已知心肌重塑包括細胞增生、肥大、凋亡、壞死和細胞外基質(zhì)改變等病理變化，這是由一系

51、列復雜的分子和細胞機制導致的心肌結(jié)構(gòu)和功能改變的過程。我們以細胞表型變化作為闡明心肌重塑的切入點。（1）心肌重塑中細胞表型轉(zhuǎn)化調(diào)控機制及其相關基因功能的研究除血管緊張素轉(zhuǎn)換酶（ACE）外，1990年Dr.Urata提出糜酶（chymase）是人左心室AngII形成的主要酶;但有關研究均來自體外實驗,并且對chymase在心臟中的詳細生物學功能至今尚不清楚。我們在腹主動脈縮窄誘導的心肌肥厚倉鼠中,證明了倉鼠心臟中存在分別來源于chymase和ACE的AngII形成的雙途徑。在過度表達人心臟糜酶的轉(zhuǎn)基因小鼠中, 從體內(nèi)得到的結(jié)果同樣支持人心臟中存在有一條chymase參與的AngII形成的雙途徑，

52、這為Ang形成可通過糜酶或ACE的雙途徑學說提供了體內(nèi)實驗證據(jù)。同時我們發(fā)現(xiàn)人心chymase通過AngII形成,激活MMP-9和調(diào)節(jié)I型膠原表達參與了心臟重塑。部分研究結(jié)果發(fā)表在J Hypertens （2002; 20:2047-2055） 后，編輯部對此寫了述評文章J Hypertens 2002,20:1943-1944。此外，我們還建立了心臟細胞的體外牽張模型，以凋亡與增殖為切入點，對機械壓力轉(zhuǎn)化成細胞內(nèi)生物性信號的機制進行了探討；并篩選心肌肥厚相關基因片段，發(fā)現(xiàn)了CREG, ARF1基因在凋亡與增殖中的新功能，發(fā)現(xiàn)了心肌重塑中細胞表型轉(zhuǎn)化調(diào)控的新機制（J Hyperten,2004

53、,22：1579-1587）。（2）腎上腺素受體介導的心肌肥大的鈣信號轉(zhuǎn)導機制持續(xù)的心肌肥厚可以導致心衰及各種心律失常，大鼠乳鼠培養(yǎng)的心肌細胞腎上腺素受體持續(xù)激動可引起明顯的心肌細胞肥大。激光共聚焦技術顯示苯腎上腺素引起細胞自發(fā)性鈣震蕩頻率加快，局部的鈣釋放（如鈣火化和鈣波）增加，細胞核區(qū)域鈣濃度在自發(fā)性鈣震蕩過程中亦明顯增加。免疫熒光和Western blot結(jié)果顯示大鼠乳鼠心肌細胞有內(nèi)源性的type2和type3磷脂酰肌醇受體（IP3受體），而該受體抑制劑2-APB和Xe C可顯著抑制苯腎上腺素引起的局部鈣釋放和鈣振蕩頻率增加作用，并且該2種抑制劑還顯著抑制苯腎上腺素引起的心肌肥大。該結(jié)果

54、表明腎上腺素受體可參與疾病時心肌細胞的鈣調(diào)節(jié),尤其是細胞核區(qū)的鈣信號調(diào)控以及整體細胞鈣振蕩的調(diào)節(jié)，其機制與磷脂酰肌醇的生成并刺激內(nèi)源性鈣庫IP3受體有關。該研究結(jié)果闡明在乳鼠心肌細胞除-腎上腺素受體介導細胞興奮收縮耦聯(lián)外，-腎上腺素受體亦發(fā)揮重要作用;并對心肌肥大病理過程產(chǎn)生誘導作用，從而為指導臨床應用腎上腺素受體拮抗防治心肌肥大和心衰提供了新的途徑和思路。研究論文已為Circ Res.接收（3）腎上腺素受體激活心臟STAT3的信號轉(zhuǎn)導通路心臟肥大和心衰等發(fā)病的細胞信號轉(zhuǎn)導通路是多途徑的。心臟肥大刺激因素激活JAK/STAT3通路后，STAT3形成二聚體進入細胞核，調(diào)節(jié)基因的轉(zhuǎn)錄，具有促進心肌

55、細胞肥大、抑制細胞凋亡、產(chǎn)生細胞保護作用。我們的研究結(jié)果還表明小鼠心肌成纖維細胞上的2-腎上腺素受體通過與Gs偶聯(lián)，激活PKA非依賴的信號轉(zhuǎn)導途徑介導心肌成纖維細胞IL-6的轉(zhuǎn)錄、合成和分泌；而通過偶聯(lián)Gi蛋白激活PI3KAkt通路，負性調(diào)節(jié)IL6的合成和分泌。心肌成纖維細胞分泌的IL-6進而使心肌細胞的STAT3酪氨酸磷酸化。小鼠心臟1-腎上腺素受體不能介導IL6分泌和激活STAT3；但是，大鼠心臟1-腎上腺素受體則可以激活心肌細胞STAT3的酪氨酸和絲/蘇氨酸的磷酸化，且其時程和信號途徑可不同。STAT3酪氨酸磷酸化較絲氨酸磷酸化滯后60 min。1-腎上腺素受體激動通過PLC/ERK1/

56、2通路介導STAT3絲氨酸磷酸化，通過PLC/Ca2+/c-Src/EGFR/JAK2信號通路引起STAT3酪氨酸磷酸化。研究結(jié)果揭示了交感神經(jīng)系統(tǒng)通過腎上腺素受體調(diào)節(jié)心臟自分泌免疫因子，進而激活Jak/STAT信號轉(zhuǎn)導途徑引起心肌肥厚的分子機制（JBC 2003,278:21070-21075; CEPP 2004,31:602-607； JMCC 2005（in press）。(4)抑制小鼠心臟 Smad4 基因表達導致心肌肥厚和心力衰竭轉(zhuǎn)移生長因子（TGF-）在心臟發(fā)育和心臟疾病過程中具有重要的作用，而Smad4是TGF-通路中的重要分子。為了闡明Smad4在心臟發(fā)育過程中的作用，我們進

57、行了條件敲除小鼠心臟Smad4 基因，結(jié)果發(fā)現(xiàn)小鼠隨著成長，表現(xiàn)出心肌肥厚和心功能下降，繼而ERK1/2 和MEK 1表達增加。提示Smad4在心肌重塑中具有重要作用，心肌細胞對TGF-的反應降低可能是心肌肥厚的重要機制之一(Cir Res,2005 ,Sep 8 OnLine)。（三）心腦血管疾病發(fā)病的活性多肽機制研究1、活性多肽功能多樣性和分子內(nèi)調(diào)控心血管活性多肽，尤其是心血管組織局部分泌的、以旁分泌/自分泌方式發(fā)揮作用的活性多肽是心腦血管疾病發(fā)病的重要因素，也是目前心腦血管疾病治療的主要靶點。心血管活性多肽結(jié)構(gòu)簡單但種類繁多，組織分布廣泛、生物效應多樣，這些分子作用的特異性不很強，因而對

58、多種生理活動具有普遍調(diào)節(jié)意義。認識心血管活性多肽功能多樣性的機制，是闡明心腦血管疾病發(fā)病的活性多肽機制和探尋防治新靶點的關鍵。我們注意到蛋白質(zhì)或多肽的體內(nèi)生物學效應不僅受本身的表達調(diào)控和分子構(gòu)型、構(gòu)象及化學修飾的影響，還受到源于其前體肽原(prepro-peptide)的不同肽段彼此間的修飾和調(diào)控，以及同一活性分子不同的酶解片段彼此間的修飾和調(diào)控。這種同一大分子前體來源的眾多小分子活性片段各自具有相對獨立的生物學效應，又彼此相互作用的現(xiàn)象，我們稱之為“分子內(nèi)調(diào)控”現(xiàn)象。這種生物活性物質(zhì)結(jié)構(gòu)的多態(tài)性和功能的多樣性不僅是機體對環(huán)境易感性的基礎、亦是機體對疾病易感性的基礎。目前，這方面的研究資料還很

59、貧乏。我們的研究發(fā)現(xiàn)： = 1 * GB3 源于腎上腺髓質(zhì)素原前體（prepro-adrenomedullin, prepro-ADM）不同肽段在離體孵育的血管環(huán)引起程度不等的舒張或收縮效應，preproADM不同肽段對培養(yǎng)的血管平滑肌細胞（VSMC）亦有不同的促進或抑制增殖效應。上述結(jié)果表明同一分子內(nèi)不同肽段具有相對獨立的生物學效應，證明了多肽功能的多樣性。 = 2 * GB3 在分子、細胞和器官水平觀察到preproADM源的不同肽段在基因表達、多肽活性和生物效應等環(huán)節(jié)均存在相互作用與調(diào)控，為我們提出的多肽分子內(nèi)網(wǎng)絡調(diào)控的假說提供了有力證據(jù)。 = 3 * GB3 動物實驗和臨床發(fā)現(xiàn)，在原發(fā)

60、性高血壓、心肌梗死、冠心病等疾病時和疾病過程中，preproADM的不同肽段含量與比值變化不同，整合效應也不同。這對目前以活性多肽為靶點防治疾病的方法提出了新的反思。在自發(fā)性高血壓大鼠（SHRs），中性內(nèi)肽酶（NEP）對組織ADM的局部濃度和ADM活性的調(diào)節(jié)是不同的。醛固酮刺激心臟內(nèi)源性ADM合成和分泌，而ADM可以拮抗醛固酮的作用，ADM24-50和CGRP8-37可以減弱內(nèi)源性ADM的作用。ADM和由ADM降解產(chǎn)生的、無血管活性的ADM27-52均可以明顯抑制大鼠血管鈣化的發(fā)病，但其作用機制是不同的。上述研究成果發(fā)表在:Peptides 2002,23:1141-1147； Peptide