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一.背景及目的心力衰竭（heart failure,HF）指心脏无法满足机体血流动力学的病理状态,是一种常见的导致患者较高的死亡率的临床综合征,根据世界卫生组织公布的数据,全世界每年有超过1750万人死于心力衰竭,占总死亡人数的30%[1]。心力衰竭的主要病因是心肌肥厚,肥厚导致心脏性猝死的发生率增加。HFp EF又称为舒张性心衰,HFp EF在整个HF患者中的占比超过50%,尚缺乏有效的治疗手段,早期诊断困难,主要表现为心肌肥厚,心肌纤维化,舒张功能障碍。心肌肥厚显著增加HFp EF的风险。HFp EF的主要特征是舒张功能障碍。心肌肥厚是由心肌压力引起的心肌代偿性病理重塑过程,包括长期高血压、心肌损伤和瓣膜性疾病[2]。心肌肥厚是在心脏血流动力学压力超负荷引起的主要病理生理反应,其结果是蛋白合成、心肌细胞体积增加以及致密的肌节重组,最终导致心脏重构。早期表现为舒张功能障碍,后期可能发展为心脏病理性重塑和收缩及舒张心力衰竭。近年来,对mi RNA在心肌肥厚发生发展过程中的作用研究较为广泛。mi RNA是高度保守的非编码RNA分子,长度大约为22个核苷酸,mi RNA通过与目标m RNA的3’非翻译区（3’UTR）相结合,促进其降解或翻译抑制,从而在转录后基因调控中发挥重要作用。mi RNA调节多种细胞过程,如增殖、分化、细胞代谢、凋亡和血管生成[3-6]。越来越多证据表明,mi RNA是心血管系统的调节因子,参与心血管生理和病理的各个方面,包括心血管发育、心律失常、动脉粥样硬化、心肌肥厚、心肌梗死和心力衰竭[7]。然而,在心肌肥厚中,mi RNA的机制目前尚不清楚。全基因组mi RNA分析显示,mi R-375在各种组织和器官中均有表达,并在不同类型的癌症中显著降低[8-12],表明mi R-375是一种重要的癌症相关mi RNA[13]。目前有研究表明,mi R-375在缺血性心肌病中具有重要作用[14],mi R-375与小鼠心肌梗死有关。然而,目前尚无研究显示mi R-375在心肌肥厚、HFp EF中的作用及其机制。通过筛查mi R-375的下游靶基因,有研究证明,PDK1是mi R-375在骨髓祖细胞中的预测靶点,PDK1也是AKT的上游激酶[15],所以选定与心肌肥厚及纤维化相关的TGF-β/Smads通路,选定上游蛋白PDK1进行本实验研究。本研究拟通过构建心肌肥厚的动物模型,动态观察主动脉弓缩窄术（transverse aortic constriction,TAC）后小鼠模型的心脏变化,研究TAC术是否可以模拟HFp EF早期心肌肥厚发生发展过程,并研究TAC小鼠模型mi R-375的表达,及其与TGF-β/Smads介导的心肌肥厚及纤维化的关系,为HFp EF的防治提供理论基础。二.方法1.将24只8周龄C57BL/6雄性小鼠,随机分为4组,分别为4周假手术组（sham1组,n=6）,8周假手术组（sham2组,n=6）,4周TAC模型组（TAC1组,n=6）,8周TAC模型组（TAC2组,n=6）。2.记录术前及术后小鼠的体重变化。应用超声心动图监测小鼠术前、术后4周、术后8周小鼠的心脏室腔、室壁及功能变化。应用血流动力学检查+dp/dtmax、-dp/dtmax及Tau等评价小鼠心脏功能。3.应用免疫蛋白印迹（Western-blotting）测定PDK1、TGF-β1、Smad2/3、β-MHC蛋白表达水平。应用RT-PCR测定mi R-375及PDK1基因表达。三.结果1.一般状况:记录小鼠术前、4周、8周体重变化,结果表明（1）sham1、TAC1、sham2组随时间体重变化无明显差异（P>0.05）,仅TAC2组小鼠4周体重较术前体重变化有统计学意义（P<0.05）;（2）sham组小鼠HW、HW/BW随周龄增加变化无明显差异（P>0.05）,TAC组小鼠HW、HW/BW较同周龄sham组小鼠均增加,变化差异有统计学意义（P<0.05）;TAC小鼠随周龄增加HW、HW/BW均增加,但无明显差异（P>0.05）。2.心脏彩超结果:术前各组小鼠心脏各指标均无显著差异（P>0.05）。（1）sham组随时间递增,心脏各项指标均无明显变化（P>0.05）;（2）TAC1组及TAC2组小鼠IVSd、LVPWd均较同周龄sham组明显增厚,IVRT、EDT均较同周龄sham组明显延长,差异均有统计学意义（P<0.05）;（3）TAC1组及TAC2组IVSd、LVPWd、IVRT、EDT较术前明显增加,差异有统计学意义（P<0.05）;TAC2组IVSd、LVPWd较TAC1组无明显变化（P>0.05）;（4）TAC1组及TAC2组LVDd、LVDs较同周龄sham组,差异无统计学意义（P>0.05）;TAC1组LVDd、LVDs、IVRT、EDT较术前差异无统计学意义（P>0.05）,TAC2组较TAC1组差异无统计学意义（P>0.05）;（5）TAC1组、术后2组E/A较术前明显下降,差异有统计学意义（P<0.05）;TAC2组E/A较TAC1组变化无统计学意义（P>0.05）;（6）TAC1组及TAC2组小鼠LVEF、FS均较同周龄假手术组无明显变化,差异无统计学意义（P<0.05）;不同周龄TAC小鼠比较,术前、术后4周、术后8周LVEF、FS均无明显变化,差异无统计学意义（P>0.05）。3.血流动力学结果:从血流动力学结果分析得出,假手术组小鼠各项指标均无明显变化（P>0.05）。（1）TAC1组小鼠LVEDP、Tau较同周龄sham组小鼠无明显变化（P>0.05）;TAC2小鼠LVEDP、Tau较同周龄sham组小鼠均明显升高,差异有统计学意义（P<0.05）;（2）TAC1组及TAC2组小鼠较同周龄sham组小鼠+dp/dt max无明显变化（P>0.05）;（3）TAC1组-dp/dt max较同周龄sham组小鼠无明显变化（P>0.05）,TAC2组-dp/dt max较同周龄sham组小鼠明显下降,差异有统计学意义（P<0.05）;（4）TAC2组Tau较TAC1组明显延长,差异有统计学意义（P<0.05）;TAC2组-dp/dt max较TAC1组明显下降,差异有统计学意义（P<0.05）。4.Western-blotting结果:（1）TAC组PDK1较同周龄sham组表达量下降,差异有统计学意义（P<0.05）;（2）TAC组TGFβ1蛋白表达量较同周龄sham组增加,差异有统计学意义（P<0.05）;（3）TAC组smad2/3蛋白表达量较同周龄sham组增加,差异有统计学意义（P<0.05）;（4）TAC组β-MHC蛋白表达量较同周龄组增加,差异有统计学意义（P<0.05）。5.RT-PCR结果:（1）TAC组PDK1基因表达水平较sham组明显降低,差异有统计学意义（P<0.05）;（2）TAC组mi R-375-3p基因表达水平较sham组,明显降低,差异有统计学意义（P<0.05）。四、结论TAC术后8周小鼠表现为舒张功能明显受限,心肌肥厚通路蛋白及心肌肥厚因子表达明显升高,表明TAC术可用于模拟射血分数保留型心力衰竭,可用于基础实验研究。实验发现,TAC术后8周小鼠PDK1及mir-375-3p较sham组小鼠表达水平下降,从而预测mi R-375-3p是心肌肥厚的保护基因,PDK1为mir-375-3p作用于心肌肥厚的靶基因,为进一步实验奠定基础。