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背景：急性心肌梗死(acute myocardial infarction, AMI)是指因冠状动脉斑块破裂或痉挛导致冠脉血管急性、持续性闭塞而引起心肌组织缺血缺氧导致心肌坏死。AMI后,在免疫炎症因子、神经体液紊乱、心肌缺血和心脏负荷异常等因素作用下导致心室重构,包括心肌细胞及细胞间质结构、功能和表型等异常改变。如何预防和治疗AMI后心室重构成为当今心血管病学研究的热点和主要挑战。microRNAs(miRNAs)是一类约含22个核苷酸的非编码小RNA分子,通过与靶基因mRNA的3’-UTR区结合抑制其翻译或致其降解,在转录后水平上影响基因表达,发挥重要生物功能。多种炎症疾病中发现microRNA-155(miR-155)表达上调,如类风湿性关节炎和动脉粥样硬化等。AMI患者血清中miR-155的表达显著上调,并与患者1年内的死亡风险密切相关。但是miR-155在AMI后心室重构中的作用及其机制,特别是对心脏成纤维细胞的作用仍不清楚。本研究利用miR-155过表达和miR-155敲除小鼠,通过结扎小鼠冠状动脉前降支(LAD)建立AMI模型,研究miR-155对AMI后心脏功能和心室重构的影响,并探讨其潜在的作用机制。第一部分：miR-155对小鼠AMI后心脏功能及心室重构的影响目的：探讨miR-155对小鼠AMI后心脏功能及心室重构的影响。方法：利用miR-155基因敲除(miR-155-/-)、基因过表达(miR-155+／+)及野生型(Wild Type, WT)小鼠,通过结扎LAD近端建立AMI模型,假手术组(sham)小鼠穿针不结扎。在术后第1,7和14天通过心脏超声观察小鼠的左心室结构及功能改变。术后14天,通过TTC染色和Masson染色检测小鼠心肌梗死面积、左室扩张指数以及疤痕的厚度。免疫组化检测小鼠心肌脑钠肽(BNP)和心肌肌钙蛋白I (cTnI)的表达变化。结果： (1)与sham组相比,心梗后第1,7和14天小鼠心脏功能各项指标明显受损。miR-155-/-组小鼠心梗后心功能明显优于WT组和miR-155+/+组小鼠。(2)TTC染色发现miR-1554-小鼠的梗死面积明显小于WT和miR-155+/+小鼠。miR-155+/+小鼠的梗死面积明显大于WT和miR-155-/-小鼠。(3) Masson染色发现miR-155-/-小鼠的相对瘢痕厚度明显低于WT和miR-155+-小鼠。miR-155-/-小鼠的左室扩张指数明显低于WT和miR-155+/+小鼠。 (4)miR-155-/-小鼠心肌中BNP和cTnI的表达显著低于WT和miR-155+／+小鼠。结论：miR-155加重小鼠AMI后心脏功能的恶化和心肌损伤,促进了心梗后心室不良重塑过程。第二部分miR-155对小鼠心脏成纤维细胞胶原蛋白合成、凋亡、增殖和表型转化的影响目的：心肌纤维化是AMI后心室重构的重要过程。心脏成纤维细胞在心肌纤维化过程中起主导作用。本部分旨在探讨miR-155对小鼠心脏成纤维细胞胶原蛋白合成、凋亡、增殖和表型转化等生物行为的影响。方法：分离WT、miR-155-/-和miR-155+/+小鼠AMI 14天后的心脏成纤维细胞和心肌细胞,使用RT-PCR法检测miR-155和肿瘤p53蛋白诱导核蛋白1(TP53INP1)的表达变化。转化生长因子-β1 (TGF-β1)与乳鼠心脏成纤维细胞共培养24h、48h、72h后,使用RT-PCR法检测成纤维细胞中miR-155和Ⅰ/Ⅲ型胶原蛋白mRNA及caspase-3的表达变化。利用Western blotting检测成纤维细胞中cleaved caspase-3表达变化。利用MTT法检测TGF-β1刺激心脏成纤维细胞后增殖情况。利用免疫荧光法检测平滑肌肌动蛋白-α (α-SMA)的表达。结果： (1)与sham组比较,AMI组WT小鼠心脏成纤维细胞中miR-155的表达显著增加,而TP53INP1表达显著降低,而心肌细胞中miR-155和TP53INP1均无明显变化。心肌细胞和心脏成纤维细胞中TP53INP1的表达在miR-155+/+小鼠AMI后显著下调,而在miR-155-/-小鼠显著上调。(2) TGF-β1刺激WT小鼠心脏成纤维细胞后其miR-155表达水平显著上调,且呈时间依赖性,Ⅰ/Ⅲ型胶原蛋白表达水平显著上调,其表达在miR-155+/+组更显著,而miR-155敲除后能够抑制TGF-β1介导的collagen Ⅰ/Ⅲ上调。(3)在WT小鼠心脏成纤维细胞中,TGF-β1刺激使caspase-3的mRNA表达水平及其剪切体蛋白(cleaved caspase-3)水平显著下调。miR-155+/+组caspase-3的mRNA表达水平明显低于野生型组,而miR-155基因敲除能够逆转TGF-β1介导的caspase3表达下调。 (4)与WT相比,miR-155过表达显著促进心脏成纤维细胞的增殖,而敲除miR-155后则抑制其增殖。 (5)miR-155+/+组心脏成纤维细胞α-SMA的表达水平显著升高,而miR-155-/-组的心脏成纤维细胞α-SMA的表达水平则显著降低。结论：小鼠AMI后心脏成纤维细胞miR-155表达显著增加,促进成纤维细胞的增殖和Ⅰ/Ⅲ型胶原蛋白的合成,抑制成纤维细胞凋亡,并诱导其向肌成纤维细胞转化,其机制可能与抑制TP53INP1表达有关。第三部分：miR-155靶向调节TP53INP1影响心脏成纤维细胞胶原蛋白合成、凋亡、增殖和表型转化目的：明确miR-155是否通过靶向调节TP53INP1影响心脏成纤维细胞胶原蛋白合成、凋亡、增殖和表型转化方法：通过生物信息学预测miR-155的靶基因并用荧光素酶报告基因检测验证。miR-155模拟物或抑制剂转染乳鼠心脏成纤维细胞,检测miR-155对心脏成纤维细胞中TP53INP1表达的影响。合成靶基因TP53INP1的小片段干扰核糖核酸(siRNA),转染野生型或miR-1554-小鼠的心脏成纤维细胞,检测各组心脏成纤维细胞中Ⅰ/Ⅲ型胶原蛋白和caspase-3 mRNA及蛋白表达变化,MTT法检测心脏成纤维细胞增殖。免疫荧光检测各组a-SMA的表达变化。结果：(1)生物信息学预测TP53INP1是miR-155的靶基因,荧光素酶报告基因实验显示miR-155能与TP53INP1基因3’-UTR结合。心脏成纤维细胞中miR-155模拟物显著抑制TP53INP1的mRNA和蛋白表达水平,而miR-155抑制剂显著增加TP53INP1的mRNA和蛋白表达水平。(2) TP53INP1沉默后成纤维细胞合成Ⅰ/Ⅲ型胶原蛋白显著增加,caspase-3的表达水平下降。(3)在野生型和miR-1554-的心脏成纤维细胞中,与阴性对照组相比,TP53INP1干扰后显著促进心脏肌成纤维细胞的增殖,心脏成纤维细胞α-SMA的表达水平显著增加。结论：miR-155通过靶向调控TP53INP1的表达,促进心脏成纤维细胞的增殖、胶原合成和表型转化,并抑制成纤维细胞凋亡,与心梗后心肌纤维化有关。