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研究目的:近期的研究提示TLR3通过识别细胞外RNA(extracellular RNA,exRNA)从而在组织的炎症损伤中发挥重要作用。然而,参与机体天然免疫应答的TLR3-Trif依赖信号传导途径在急性心肌缺血再灌注(ischemia-reperfusion,I/R)损伤中的作用目前尚未见有报道。因此,本研究旨验证以下假设:1)TLR3-Trif信号通路参与介导了信号传导途径在急性心肌I/R损伤及其引起的心功能不全。2)细胞凋亡是TLR3-Trif信号通路下游的关键介导因素。3)exRNA参与介导了急性心肌I/R损伤。 研究方法及结果:本研究应用结扎和再灌注左前降支(leftanterior descending,LAD)冠状动脉建立小鼠实验性急性MIR模型。在急性MIR模型中,野生型(wild type,WT)小鼠和各种基因敲除小鼠,如Trif敲除小鼠,TLR3敲除小鼠,interferon alpha/beta receptor1(IFNAR1)敲除小鼠分别进行了45min LAD结扎,24h再灌注后,我们对缺血区(area at risk,AAR)和MI的面积和心脏功能进行了比较和评价,我们发现相比于WT小鼠,Trif敲除小鼠和TLR3敲除小鼠的MI占AAR的比例明显减小,同时经胸超声心动图也提示Trif敲除小鼠和TLR3敲除小鼠有着更好的心脏功能。随后我们对I/R后的心肌炎症和凋亡经行了检测,我们发现I/R4h时,Trif敲除小鼠的心肌细胞凋亡明显减轻,这在体外膜联蛋白V荧光成像,Caspase-3活性检测,和DNA片段化分析中得以证实。然而出乎我们意外的是,在心肌炎症因子的表达水平和中性粒细胞浸润方面,Trif和TLR3敲除小鼠与WT小鼠相比并没有明显差异。此外,我们观察到心肌细胞经缺氧/血清剥夺处理和在体心脏经I/R损伤后,均可以导致包括RNA的释放,其中包括微小RNA(microRNA,miRNA)。体外实验中,坏死细胞介导的心肌细胞炎症因子反应在经核糖核酸酶(Ribonuclease,RNase)处理后明显减轻。同时在体内实验中,RNase治疗组与生理盐水对照组相比,显著降低了I/R损伤后的心肌细胞炎症因子的产生,caspase-3的活性和心肌的梗死面积。结论:以上研究结果表明:1)TLR3-Trif信号通路参与介导了急性MIR及其引起的心功能不全。2)细胞凋亡是TLR3-Trif信号通路下游的关键介导因素。3)细胞外RNA可能参与介导了心肌I/R损伤,RNase可作为一种潜在的治疗手段用于减轻心肌I/R损伤。