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背景:近年来,心血管疾病在我国的发病率和致死率均呈迅猛递增态势,成为我国的头号杀手,严重威胁着人类健康和生命安全。冠心病(coronary heart disease, CHD)作为一种慢性炎症性疾病,由基因和环境因素等多种因素共同导致。在过去的研究中,冠心病发病的危险因素:冠心病家族史、动脉硬化史、高血压、高血脂、糖尿病、吸烟、酗酒、肥胖、不良饮食习惯等等得到了广泛的重视,然而越来越多的研究发现,在冠心病的发病机制中,很多基因也起着十分重要的作用。胞浆内游离Ca2+浓度调节的紊乱与心血管疾病的发生密切相关。研究发现,Homer作为一种胞浆内调节器,在维持钙稳态方面起着重要的调控作用。Homer可以调节胞浆内Ca2+的浓度,进而调节血小板的分泌和聚集,在动脉硬化的发病机制中起着重要作用;mGluR5作为一种G蛋白偶联受体,与Homer目互作用已得到明确的研究,其在调节胞浆内Ca2+浓度,维持钙稳态方面也具有重要的生理功能;PKD2L1是瞬时受体电位(TRP)阳离子通道超家族中的一员,其作为一种非选择性阳离子通道,对Ca2+有很大的通透性,在维持细胞内钙稳态方面也起着重要作用。鉴于Homer、mGluR5和PKD2L1均在Ca2+浓度的调节,维持钙稳态方面有重要的生理功能,本研究拟在大鼠心肌细胞H9c2中研究Homer、 mGluR5和PKD2L1的表达,为后续研究三者在心血管疾病中的作用打下基础;同时基于mGluR5与Homer相互作用已得到明确的研究,本课题重点研究mGluR5与PKD2L1司的相互作用;在H2O2诱导的细胞氧化损伤模型中研究Homer、 mGluR5和PKD2L1的表达变化;同时本研究还在冠心病患者的外周血白细胞中检测Homer基因的表达变化,初步探讨Homer在冠心病诊断中的价值。方法:培养大鼠心肌细胞系H9c2,通过RT-PCR、 Western blot等实验技术,检测Homer、mGluR5和PKD2L1等在心肌细胞中的内源性表达;通过细胞免疫荧光,免疫共沉淀(CO-IP), GST-pulldown等实验技术研究mGluR5与PKD2L1在Hela细胞中的定位关系,以及二者间可能存在的相互作用关系;在H2O2诱导的心肌细胞氧化损伤的细胞模型中,用流式细胞术检测细胞的凋亡和细胞内游离钙离子浓度的变化,同时检测细胞内MDA含量和SOD活力的变化;通过Western blot检测氧化损伤模型中Homer、mGluR5和PKD2L1等蛋白水平的表达变化并初步探讨可能涉及的信号通路;通过收集冠心病患者EDTA-2K抗凝的全血标本,检测外周血白细胞中Homer、IL-1β和‘TNF-α等基因的mRNA水平的表达变化,探讨Homer在冠心病形成和发展中的作用及其作用机制。结果:通过RT-PCR、Western blot等实验技术,在培养的大鼠心肌细胞系H9c2中检测到Homer、mGluR5和PKD2L1在基因和蛋白水平均有表达;通过细胞免疫荧光技术发现mGluR5和PKD2L1在Hela细胞中存在共定位的关系;免疫共沉淀(CO-IP), GST-pulldown等实验技术证实了mGluR5与PKD2L1间存在相互作用关系,并且mGluR5与PKD2L1的中间跨膜区存在相互结合的位点:利用H2O2成功诱导了心肌细胞氧化损伤的模型;经过H2O2处理后,细胞的凋亡率增加,并且细胞内游离钙离子浓度也发生了明显的增加;细胞内MDA含量升高,SOD活性降低,且差异具有统计学意义;在氧化损伤的细胞模型中,Homer1的蛋白表达量升高,同时mGluR5的蛋白表达量有下降的趋势,而PKD2L1的表达量没有明显的变化,同时作为mGluR5下游的信号分子ERK1/2的磷酸化水平降低,可能与Homer1表达量的升高,mGluR5的表达量降低相关;通过收集冠心病患者EDTA-2K抗凝的全血标本,检测外周血白细胞中Homer、IL-1β和TNF-α等基因的mRNA水平的表达变化,发现Homer1的mRNA水平同前炎症细胞因子IL-1β和TNF-α的类似,在冠心病患者的外周血白细胞中升高。结论:Homer、mGluR5和PKD2L1都在大鼠心肌细胞系H9c2中表达,由于三者在均在调控钙稳态方面有重要的生理功能,同时Homer与mGluR5, mGluR5与PKD2L1间存在的相互作用关系,推测三者在心血管疾病的发生发展中共同起着重要作用。在H2O2诱导的心肌细胞氧化损伤模型中,Homer1、mGluR5、PKD2L1等蛋白间相互作用,调控了相关蛋白的表达,进而调控了细胞内Ca2+浓度的变化,从而直接或间接地影响了下游信号分子ERK1/2的磷酸化活性,从而对细胞损伤起到一定的保护作用。在冠心病患者的外周血白细胞中,Homer1 mRNA水平也有明显的升高,说明Homerl与心血管疾病的发生发展密切相关。在本研究中,mGluR5与PKD2L1间存在相互作用关系得到证实,而Homer与mGluR5司存在的相互作用关系在以往的研究中也有明确研究,但是Homer、mGluR5和PKD2L1三者在细胞中的定位,三者间的相互作用关系,以及三者如何在冠心病的发生发展中起作用目前还没有明确的阐明,仍需要大量深入的研究。