目的:鹿茸为温补心肾之要药,具有生精化气,强心复脉之功效,对多种组织损伤修复有促进作用,其药效学物质为多肽等。本研究通过体内外实验观察鹿茸多肽对阿霉素诱导心肌损伤的保护作用,探讨其与TGF-β/Smads/ERK信号通路的相关性及作用机制。方法:一、鹿茸多肽的提取与纯化:酸性盐缓冲溶液浸提法提取鹿茸多肽,双缩脲法鉴定蛋白、考马斯亮蓝法检测蛋白含量,离子交换层析法与凝胶过滤层析法分离和纯化鹿茸多肽。二、体外细胞试验与相关检测:CCK-8法分别检测阿霉素（Adriamycin,ADR）和鹿茸多肽（Pilose antler peptide,PAP）对H9c2细胞存活率的影响;实验分为空白组（Control group）、阿霉素组（ADR group）、鹿茸多肽组（PAP group）和联合诱导组（ADR+PAP group）。细胞乳酸脱氢酶（Lactate Dehydrogenase,LDH）活力检测;ELISA法检测各组细胞上清液中肌酸激酶MB（Creatine kinase MB,CK-MB）、心肌肌钙蛋白（Cardiac troponin,cTn）水平;免疫荧光法检测各组细胞中B淋巴细胞瘤-2（B-cell lymphoma-2,Bcl-2）、Bcl-2凋亡因子X（Bcl-2-Associated X,Bax）和半胱天冬氨酸蛋白酶3（Cysteine containing aspartate3,Caspase3）的水平;流式细胞仪检测各组细胞中细胞凋亡及周期情况。三、阿霉素心肌损伤大鼠模型的复制与检测指标:采用隔天腹腔注射阿霉素的方法复制心肌损伤大鼠模型,实验分为空白对照组（Control group）、模型组（ADR group）、阳性对照组(ADR+CoQ₁₀0 group)、鹿茸多肽低剂量组（ADR+PAP 100 mg/kg group）、高剂量组（ADR+PAP 200 mg/kg group）;观察各组大鼠一般状态,每3天检测各组大鼠体质量;各组大鼠心脏质量及心脏脏器指数检测;Powerlab数据采集分析系统检测各组大鼠心电图ST段及心率（Heart Rate,HR）变化;ELISA法检测各组大鼠血清中心肌特异性转录因子Nk2型同源盒转录因子5（Nk2 homeobox transcription factor 5,Nkx2.5）、心肌转录调节因子4（Myocardial transcription regulator 4,GATA4）、激活转录因子-2（Activating transcription factor2,ATF-2）和肌细胞增强因子-2C（Myocyte enhancer factor-2C,MEF-2C）水平,心肌肌钙蛋白cTnT和cTnI水平,心肌组织中Bax、Bcl-2和半胱天冬氨酸蛋白酶3（Cysteine containing aspartate3,Caspase3）水平;苏木精-伊红染色法（Hematoxylin-eosin staining,HE）检测各组大鼠心肌组织病理变化;TUNEL染色检测心肌细胞凋亡情况。四、相关代谢组学研究:采用超高效液相色谱-串联质谱（UPLC-MS/MS）技术对ADR group和PAP group大鼠尿样的尿液代谢物进行分析,利用三重四极杆质谱的多反应监测模式（multiple reaction monitoring,MRM）对代谢物定量分析,采用主成分分析（PCA）等方法对两组代谢物分类寻找潜在生物标记物,进行KEGG通路富集。RT-PCR检测H9c2细胞和心肌组织中转化生长因子-β（Transforming growth factor-β,TGF-β）、Smad7、肌球蛋白重链（Major histocompatibility complex,MHC）及缝隙连接蛋白43（Connexin43,CX43）mRNA水平;Western Blot法检测各组细胞TGF-β/Smads/ERK信号通路相关蛋白表达水平。结果:一、在实验室前期工作基础上,选取鹿茸多肽最佳提取工艺为pH=4.0HAc-NaAc缓冲液,90%乙醇,离心时间20min,采用离子交换层析与凝胶过滤层析等分离技术,得到纯度较高的2个活性部位,酸性盐缓冲溶液浸提工艺提取鹿茸多肽技术能比较完好的保证鹿茸多肽的理化性质。二、体外细胞实验（1）CCK-8检测结果表明,ADR诱导H9c2细胞凋亡的IC₅₀为5μM、24 h,PAP可促进H9c2细胞增殖,最佳条件为16μg/mL、72 h;（2）LDH渗漏率检测结果表明,与Control组比较,ADR组LDH渗漏率明显升高（P<0.01）,PAP组无明显变化（P>0.05）,与ADR组比较,ADR+PAP组LDH渗漏率明显降低（P<0.01）;（3）ELISA检测结果表明,与Control组比较,ADR组CK-MB、cTnT和cTnI水平明显升高（P<0.05或P<0.01）,PAP组无明显变化（P>0.05）,与ADR组比较,ADR+PAP组CK-MB、cTnT和cTnI水平明显降低（P<0.05或P<0.01）;（4）流式细胞仪检测结果表明,与Control组比较,ADR组细胞凋亡率明显升高（P<0.01）,G2/M期细胞数量明显增多（P<0.01）,PAP组无明显变化（P>0.05）,与ADR组比较,ADR+PAP组细胞凋亡率明显降低（P<0.01）,G2/M期细胞数量明显降低（P<0.01）;（5）与Control组比较,ADR组H9c2细胞Bcl-2表达减少,Bax和Caspase3表达水平增加,活细胞数目明显减少,Bax/Bcl-2比值升高（P<0.05）,而PAP组H9c2细胞Bcl-2、Bax和Caspase3表达水平无明显变化（P>0.05）;与ADR组比较,ADR+PAP组H9c2细胞Bcl-2表达增加,Bax和Caspase3表达水平降低,Bax/Bcl-2比值降低（P<0.05）。三、整体动物实验（1）与Control组比较,ADR组大鼠精神萎靡、活动量明显减少,行动迟缓且活动量减少,体毛蓬松、进食饮水均明显减少,体质量明显降低（P<0.01）;与ADR组比较,CoQ₁₀组、PAP低、高剂量组大鼠体质量明显升高（P<0.05或P<0.01）,但仍明显低于Control组;（2）与Control组比较,ADR组大鼠心脏质量明显降低（P<0.05）,但心脏脏器指数明显升高（P<0.01）;与ADR组比较,CoQ₁₀组、PAP低、高剂量组大鼠心脏质量无明显变化（P>0.05）,心脏脏器指数明显降低（P<0.05或P<0.01）;（3）心电图检测结果表明,与Control组比较,ADR组大鼠心电图ST段、HR明显升高（P<0.01）;与ADR组比较,CoQ₁₀组、PAP低、高剂量组大鼠心电图ST段、HR明显降低（P<0.05或P<0.01）;（4）ELISA检测结果表明:（1）与Control组比较,ADR组大鼠血清中cTnT和cTnI水平明显升高（P<0.01）;与ADR组比较,CoQ₁₀组、PAP低、高剂量组大鼠血清中cTnT和cTnI水平明显降低（P<0.05或P<0.01）;（2）与Control组比较,ADR组大鼠血清中心肌特异性转录因子Nkx 2.5、GATA4和MEF-2C水平显著降低（P<0.05或P<0.01）;与ADR组比较,CoQ₁₀组、PAP低、高剂量组大鼠血清中Nkx 2.5、GATA4和MEF-2C水平显著升高（P<0.05或P<0.01）;各组ATF-2水平无明显变化（P>0.05）;（3）与Control组比较,ADR组大鼠心肌组织中Bax、Caspase3水平明显升高,Bcl-2水平明显降低（P<0.01）;与ADR组比较,CoQ₁₀组、PAP低、高剂量组Bax、Caspase3水平明显明显降低,Bcl-2水平明显升高（P<0.05或P<0.01）;（5）HE染色结果表明,与Control组比较,ADR组大鼠心肌组织出现典型的心肌损伤现象,肌束排列紊乱、炎性细胞浸润及弥漫性水肿现象明显,病理评分明显升高（P<0.01）;与ADR组比较,CoQ₁₀组、PAP低、高剂量组大鼠心肌损伤程度降低,病理评分降低（P<0.01）;（6）TUNEL染色结果表明,与Control组比较,ADR组大鼠心肌组织凋亡明显,出现大小不一的暗褐色区域,且心肌细胞肌束排列紊乱,凋亡面积明显升高（P<0.01）;与ADR组比较,CoQ₁₀组、PAP低、高剂量组大鼠肌束排列相对整齐,凋亡面积明显减少（P<0.01）。四、代谢组学及作用机制研究（1）代谢组学研究共筛选出差异代谢物121个,其中主要包括氨基酸及其代谢物、苯及其衍生物、核苷酸及其代谢物及有机酸及其衍生物等,经KEGG通路富集主要与Purine metabolism、Bile secretion及cAMP signaling pathway等通路有关;（2）RT-PCR检测结果表明,与Control组比较,ADR组H9c2细胞TGF-β₁、β-MHC mRNA表达水平明显升高,Smad7、α-MHC和Cx43 mRNA表达水平明显降低（P<0.05或P<0.01）,PAP组无明显变化（P>0.05）;与ADR组比较,ADR+PAP组H9c2细胞TGF-β₁、β-MHC mRNA表达水平明显降低,Smad7、α-MHC和Cx43 mRNA表达水平明显升高（P<0.05或P<0.01）;与Control组比较,ADR组大鼠心肌组织中TGF-β₁和β-MHC mRNA表达水平明显升高,Smad7、α-MHC和Cx43 mRNA表达水平明显降低（P<0.01）;与ADR组比较,CoQ₁₀组、PAP低、高剂量组大鼠心肌组织中TGF-β₁ mRNA表达水平明显降低,Smad7和Cx43 mRNA表达水平明显升高（P<0.05或P<0.01）;CoQ₁₀组、PAP高剂量组大鼠心肌组织中α-MHC和Cx43 mRNA表达水平明显升高（P<0.05）;PAP高剂量组大鼠心肌组织中β-MHC mRNA表达水平明显降低（P<0.05）;（3）Western blot检测结果表明,与Control组比较,ADR组H9c2细胞TGF-β₁、Smad4、p-Smad2、p-Smad3和p-ERK蛋白表达水平明显升高,Smad7、PKC蛋白水平明显降低（P<0.05或P<0.01）,PAP组H9c2细胞除Smad7蛋白水平明显降低（P<0.01）外,其余蛋白无明显变化（P>0.05）;与ADR组比较,ADR+PAP组H9c2细胞TGF-β₁、Smad4、p-Smad2、p-Smad3和p-ERK蛋白表达水平明显降低（P<0.05或P<0.01）,Smad7蛋白表达水平明显升高（P<0.01）,Smad5和PKC蛋白表达水平无明显变化（P>0.05）;与Control组比较,ADR组大鼠心肌组织TGF-β₁、Smad4、p-Smad2、p-Smad3和p-ERK蛋白表达水平明显升高（P<0.01）,Smad7和PKC蛋白表达水平明显降低（P<0.01）;与ADR组比较,CoQ₁₀组、PAP低、高剂量组大鼠心肌组织TGF-β₁、Smad4、p-Smad2、p-Smad3和p-ERK蛋白表达水平明显降低（P<0.05或P<0.01）,Smad7和PKC蛋白表达水平明显升高（P<0.01）。结论:PAP可通过抑制TGF-β/Smads/ERK信号通路改善ADR诱导的心肌损伤病理状态,抑制心肌细胞凋亡、减缓心肌细胞周期阻滞,其作用机制可能与调控Purine metabolism、Bile secretion及cAMP signaling pathway等多条能量代谢调控途径有关。