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目的:心力衰竭是各种终末期心脏疾病的最终归宿,其发病率与病死率高,严重危害人类健康。在各种心血管疾病,如高血压,心肌梗死和心脏瓣膜疾病等因素刺激下,心肌细胞会代偿性肥大以适应泵血的需要,然而心肌细胞病理性肥大所导致的心肌肥厚却是心力衰竭发生发展最重要的独立危险因素。由于心肌肥厚发病机制目前尚未充分探明,因而目前仍然缺乏有效治疗靶点及治疗药物。近二十年来,钙离子反应性蛋白分子Calcineurin的过度激活被认为是导致心肌细胞肥大及心肌肥厚最为重要的细胞内分子机制之一,然而关于其负调控机制却研究甚少。EPI64C蛋白分子是在T细胞中被发现的一种Calcineurin与Ras信号通路双重抑制蛋白,并且在T细胞增殖及活化中起着重要的负调控作用,然而关于其在心脏中的作用却不清楚。本研究旨在阐明EPI64C在病理性心肌肥厚中的作用及其机制,并探索其在治疗心肌肥厚疾病中的转化应用价值。方法:1.建立主动脉缩窄诱导的小鼠心肌肥厚模型,观察EPI64C在压力过负荷诱导的小鼠心肌肥厚过程中心肌表达水平的改变情况;收集扩张型心肌病及肥厚型心肌病病人心脏移植术后的左室心肌样本,并以正常心脏左室心肌样本为对照,探明EPI64C在心肌正常及病理状态下的表达情况。2.建立Ang Ⅱ刺激诱导新生大鼠心肌细胞肥大的体外模型,检测EPI64C在肥大心肌细胞中的表达变化情况;使用慢病毒和腺病毒载体分别沉默和过表达EPI64C,观察EPI64C功能增强或功能缺失对心肌细胞肥大的影响。3.构建心肌细胞特异性的Epi64c基因敲除小鼠,和心肌细胞特异性的Epi64c转基因小鼠,检验EPI64C功能缺失和功能增强对小鼠压力过负荷诱导的心肌肥厚的作用。4.构建Ras抑制功能缺失的突变EPI64C转基因小鼠,探寻EPI64C调控心肌肥厚是否通过抑制Ras活性发挥作用。5.构建Calcineurin结合功能缺失的截短EPI64C转基因小鼠,解析EPI64C调控心肌肥厚是否通过抑制Calcineurin活性发挥作用,并阐明其具体作用机制。6.构建过表达EPI64C的慢病毒载体,体内转染食蟹猴心脏。建立猴主动脉缩窄诱导的心肌肥厚模型,探索过表达EPI64C的治疗策略对猴心肌肥厚的治疗和预防作用。结果:1.相比于正常心脏组织中较高的表达水平,EPI64C随着小鼠心肌肥厚的发展逐渐下降,并且在人扩张型心肌病及肥厚型心肌病左室心肌中表达量明显下降。2.体外敲低或过表达EPI64C表达水平可以分别显著加重或减轻Ang Ⅱ诱导的新生大鼠心肌细胞肥大。3.心肌细胞中Epi64c被敲除后,主动脉缩窄所诱导的心肌肥厚显著加重;反之,EPI64C在心肌细胞中过表达可以抑制主动脉缩窄诱导的心肌肥厚。4.EPI64C并不通过抑制Ras的活性发挥对心肌肥厚的负调控作用。5. EPI64C抑制心肌肥厚的机制在于直接结合到Calcineurin的酶活性核心区域并抑制Calcineurin的活性,进而抑制下游NFAT转录活性。6.猴心脏过表达EPI64C可以显著抑制主动脉缩窄诱导的心肌肥厚。结论:EPI64C通过抑制Calcineurin-NFAT信号通路抑制压力过负荷诱导的心肌肥厚,是病理性心肌肥厚不可或缺的负调控蛋白,其表达水平降低与病理性心肌肥厚的发生发展有关。过表达EPI64C的基因治疗策略在猴压力过负荷诱导的心肌肥厚中的成功治疗应用,提示EPI64C可以作为潜在的心肌肥厚治疗靶标,有重要的临床转化应用价值。