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UVRAG(ultraviolet radiation resistance-associated gene)最初发现于着色性干皮病细胞中,它能部分地恢复该细胞对紫外线的耐受。后来UVRAG被鉴定为一个肿瘤抑制基因,并且有多种生物学功能,例如细胞自噬,细胞內吞和DNA修复等。近来,大量的研究增加了对UVRAG的结构和多种生物学功能的理解,但是其生理学功能依然所知甚少。利用piggyBac(PB)转座子插入产生的UVRAG基因敲除小鼠模型,我们研究UVRAG在心脏细胞自噬和维持心脏形态和功能中的作用。PB转座子插入位点位于UVRAG基因的第十四个内含子,RT-PCR实验结果显示,PB转座子的插入干扰小鼠心脏组织UVRAG mRNA的表达。免疫印迹实验结果显示,敲除小鼠心脏、肝脏、脾脏、肺、骨骼肌和脑等组织中无UVRAG蛋白表达。但UVRAG缺失(UVRAGPB/PB)小鼠依旧可存活,有繁殖能力,发育正常。免疫印迹结果显示UVRAG缺失小鼠心脏中LC3 II蛋白显著提高,提示其自噬体数量增加。LC3免疫荧光染色结果显示UVRAG缺失心脏细胞中LC3阳性荧光点状结构数量显著增加。透射电镜结果显示,uvrag缺失心脏中自噬体数量显著增加。自噬体合成增加和自噬清除受损均可导致自噬体数量增加。免疫印迹显示uvrag缺失心脏中p62蛋白含量增加,提示自噬流受损。与野生型相比,uvrag缺失小鼠心脏lc3ii蛋白水平增加,氯喹(chloroquine)处理小鼠阻断自噬体溶酶体融合后,野生型小鼠心脏lc3ii显著提高,但是uvrag缺失心脏lc3ii与处理前相比没有显著差异。表明uvrag缺失心脏中自噬流受损,自噬体清除受阻导致自噬体累积。westernblot结果显示uvrag缺失心脏溶酶体分子标记物lamp-1和lamp-2都显著增加。在小鼠胚胎成纤维细胞(mefs)中,uvrag的缺失也导致自噬流受损,自噬体数量增加。在心脏形态和功能方面,两月龄和六月龄uvrag缺失小鼠心脏拥有与野生型小鼠一样的形态和功能。但十月龄uvrag缺失小鼠心脏体积显著大于野生型对照组。心脏组织横截面切片染色显示,uvrag缺失小鼠心脏横截面变大,左心室室腔变大,心室壁变薄。h&e染色结果揭示,与野生型相比uvrag缺失小鼠单位视野内心肌细胞数量较少,单个心肌细胞横截面显著增加。表明十月龄时uvrag缺失小鼠出现心肌肥厚。天狼猩红染色结果显示,十月龄uvrag缺失小鼠心脏出现间质胶原累积。实时定量pcr结果显示,十月龄uvrag缺失心脏心室重构分子标记物表达量显著升高,例如心钠素(anf)和脑钠肽(bnp)。免疫印迹实验结果显示,十月龄uvrag缺失小鼠心脏组织bax蛋白水平高于野生型对照组。tunel(terminal-deoxynucleoitidyltransferasemediatednickendlabeling)检测小鼠心脏切片,结果显示与野生型相比十月龄uvrag缺失小鼠心脏细胞凋亡数量显著增加。实时定量pcr结果显示,十月龄uvrag缺失心脏促炎性细胞因子表达量显著增加,例如白细胞介素-6(interleukin-6,il-6)和肿瘤坏死因子-α(tumournecrosisfactor-α,tnfα)。免疫组织化学染色检测结果显示uvrag缺失心脏cd45和cd45r阳性信号显著增加,表明心脏组织中有炎性细胞浸润。实时荧光定量pcr显示,十月龄uvrag缺失小鼠心脏树突细胞分子标记物cd11c表达量显著高于野生型,单核细胞趋化因子mcp-1显著增加,而巨噬细胞前体细胞分子标记物f4/80,m1型巨噬细胞分子标记物cd68,m2型巨噬细胞cd163等均与野生型无显著差异。脂多糖(lps)处理实验小鼠,诱导产生脓血症模型,促炎性因子显著提高,但uvrag缺失小鼠与野生型小鼠相比无显著差异,表明在小鼠心脏中,uvrag缺失与lps诱导的促炎性因子的表达无直接关系。超声心动图结果显示,十月龄uvrag缺失小鼠心脏左心室舒张末期内径(lvedd)和左心室收缩末期内径(lvesd)显著增加,左心室后壁收缩后期厚度(lvpws)降低,射血分数(ef%)和左心室短轴缩短率(%fs)减小,表明其心脏功能受损。这些证据表明uvrag缺失小鼠出现年龄相关肥厚性心肌病,并伴随心脏功能下降。总之,本研究结果表明,UVRAG在心脏自噬和维持小鼠心脏结构和功能上起重要作用。