研究背景:心肌缺血再灌注损伤（IRI）是心肌再灌注治疗之后的严重并发症之一,其机制复杂,在其发生发展过程中与炎症反应、钙超载,氧化应激,细胞因子的释放和中性粒细胞浸润等均有密切联系,至今尚有很多问题尚未解决。最新研究表明,SUMO化修饰参与了心肌IRI的多个环节,而作为近年来逐渐受到重视的炎症抑制因子PPARγ是一个能够被SUMO化修饰的蛋白。我们前期的研究成果也证实,作为SUMO化修饰连接酶之一的PIAS1在心肌IRI过程中有明显的表达变化。为了探索PIAS1及PPARγ的SUMO化修饰在心肌IRI中的作用及机制,也为了寻找更有效的治疗和预防心肌IRI的新靶点,我们进行了此课题的研究。材料与方法:1.通过H-E染色和细胞形态学观察确认了小鼠左心室肌IRI模型和心肌细胞株H9C2的缺氧/复氧损伤模型的有效性和稳定性。2.采用PCR、免疫组化染色、Western blot检测了PIAS1在IRI处理前后的表达。3.采用质粒转染和免疫共沉淀的方法检测了外源性PPARγ的SUMO化修饰以及PPARγ与PIAS1的相互作用。运用核质分离和免疫共沉淀的方法检测了内源性PPARγ的SUMO化修饰。4.采用基因突变的方法寻找到了PPARγ的SUMO化修饰位点,并且通过免疫沉淀验证了PIAS1是PPARγ的SUMO化修饰的连接酶。5.采用TUNEL染色,证明了PPARγ的SUMO化修饰以及PIAS1对细胞凋亡的影响。6.采用免疫荧光染色,证明了PPARγ的SUMO化修饰以及PIAS1对NF-κB通路的影响。结果:1.心肌IRI模型和心肌细胞株H9C2的缺氧/复氧损伤稳定有效,由病理切片和形态学均能观察到明显的损伤效应。2.PIAS1是心肌IRI后表达变化最明显的SUMO连接酶。3.PPARγ在体外实验中能够发生SUMO化修饰,这一修饰在心肌细胞内同样能够发生。其修饰位点为77位和365位。4.PIAS1是PPARγ的SUMO化修饰的连接酶,且能够与PPARγ结合。5.PPARγ的SUMO化修饰对心肌IRI有保护作用,这一作用通过NF-κB信号通路介导。6.PIAS1对心肌IRI有保护作用,这一作用涉及NF-κB信号通路。结论:在本研究中,我们发现了心肌IRI中一种新的调控机制,即PIAS1介导的PPARγ的SUMO化修饰,这一修饰在心肌细胞中的研究尚属首次。该生化过程对心肌IRI后的炎症损伤,细胞凋亡以及NF-κB通路的活化均有作用。本研究拓宽了对心肌IRI研究的范围,同时也进一步推进了SUMO化修饰理论与IRI的结合,为心肌IRI的预防和治疗提供了新的理论基础。