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目的:阿霉素(Doxorubicin,DOX)是一种广泛使用的抗肿瘤药物,但其对心脏产生副作用,因此在临床应用上受到一定的限制。已提出多种阿霉素诱导的不可逆性心肌损伤机制,包括活性氧产生,脂质过氧化和线粒体功能障碍等。在这些病理因素中,线粒体功能障碍被认为是阿霉素诱导心肌毒性的关键靶点。Parkin通过介导线粒体自噬参与对细胞内受损线粒体的选择性清除,对维持细胞内环境稳态和线粒体正常形态结构具有重要作用。此外,YAP的靶蛋白为Parkin,并且越来越多的证据表明YAP(Yes-associated protein)与心脏发育、细胞增殖和心肌梗死等心脏疾病相关,但是否与心肌毒性相关并没有报道。因此,本研究旨在确定YAP/Parkin介导线粒体自噬是否调控阿霉素诱导的心肌毒性并探索其潜在机制。方法:6只8周龄健康纯种雄性小鼠和6只8周龄健康的Parkin转基因雄性小鼠,通过注射阿霉素制作心肌毒性机制的小鼠模型(模型组),6只8周龄健康纯种雄性小鼠和6只8周龄健康的Parkin转基因雄性小鼠,通过注射生理盐水作为对照组。通过TUNEL(terminal deoxinucleotidyl transferase-mediated dUTP-fluorescein nick-end labeling)测定确定细胞凋亡;通过双光子倒置显微镜和电子显微镜检测线粒体分裂;通过免疫印迹和实时定量PCR检测Parkin和YAP的蛋白和RNA表达水平;染色质免疫共沉淀(ChIP)检测证实内源性YAP与Parkin相互作用;通过小动物超声心电图和组织学染色评估心脏功能和心肌重塑。结果:在阿霉素处理后,Parkin RNA和蛋白水平在小鼠心脏和心肌细胞H9c2中下调,过表达Parkin促进线粒体自噬抑制了阿霉素诱导的线粒体分裂和细胞凋亡敏感。同时在动物水平上,Parkin转基因小鼠抑制了阿霉素诱导的心肌毒性以及改善了心脏功能。另外,我们还发现YAP作为转录辅助因子通过调控Parkin蛋白的表达抑制DOX诱导的心肌毒性。结论:本研究使用心肌细胞H9c2和Parkin转基因小鼠制作的阿霉素诱导的心肌毒性模型,以及用腺病毒或质粒过表达目的基因,来检测目的基因的蛋白水平、RNA水平、线粒体分裂、凋亡和自噬的情况。并用染色质免疫共沉淀来检测YAP与Parkin的相互作用。得出YAP靶向Parkin通过增强线粒体自噬,抑制细胞凋亡来调节阿霉素诱导的心肌毒性。因此,我们的研究结果揭示了一种涉及YAP/Parkin新的抗凋亡途径,并为癌症治疗期间DOX诱导的心脏毒性提供了潜在的保护机制。结论如下:(1)DOX在心肌细胞中诱导线粒体分裂和线粒体自噬。(2)在心肌细胞H9c2中,Parkin通过增强线粒体自噬抑制阿霉素诱导的线粒体分裂和细胞凋亡。(3)在动物水平上,Parkin转基因小鼠抑制了阿霉素诱导的心肌毒性以及改善了心脏功能。(4)YAP作为转录辅助因子通过调控Parkin蛋白的表达抑制DOX诱导心肌毒性。