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目的:本研究旨在通过观察老龄小鼠急性心肌梗塞后Wnt信号通路及核因子(NF)-κB信号通路与低龄小鼠的表达差异,以及心肌梗塞后上述两条通路的相互作用,以期发现老龄小鼠心梗后心脏破裂率高、心室重构重的可能机制。本研究包括:1)建立小鼠急性心肌梗塞模型,研究不同年龄小鼠心梗后Wnt信号通路相关蛋白Dishevelled-1(dvl-1),糖原合成激酶(GSK)-3β,β-联蛋白(β-catenin)及缝隙通道连接蛋白(connexin,cx)43的表达差异。2)研究不同年龄小鼠心肌梗塞后NF-κB活性,及细胞间黏附分子(ICAM)-1,血管黏附分子(VCAM)-1表达差异。3)研究应用二硫代氨基甲酸吡咯烷(PDTC)后对心脏破裂、心室重构及对Wnt信号通路的影响,进一步证实上述两条通路在心脏破裂、心室重构年龄异质性中所起的作用。方法:课题第一部分:1)近交系C57BL低龄(3月龄Young,Y)和老龄(18月龄Old,O)小鼠各80只,共160只,开胸结扎左冠状动脉,建立小鼠急性心肌梗塞模型,随机分为假手术组(sham operation,SH)10只,心梗组(myocardial infarction,MI)70只,观察小鼠心脏破裂发生,心肌梗塞面积,左室重构情况,进行不同年龄组的对比研究。2)另选低龄和老龄小鼠各48只,共计96只,根据心梗时间分为SH、心梗(MI)3天、7天、14天组,根据分组在心梗后不同时间处死小鼠留取心脏标本,液氮冻存或甲醛固定备用。3)用western-blot法进行不同年龄组左室心肌及梗死区dvl-1、GSK-3β、β-catenin及cx43表达测定并进行比较,RT-PCR测定dvl-mRNA表达。课题第二部分:1)近交系C57BL低龄(3月龄)和老龄(18月龄)小鼠各48只,共96只,建立小鼠急性心肌梗塞模型,随机分为假手术(SH)组,心梗(MI)3天、7天、14天组,在心梗后不同时间点处死小鼠留取心脏标本,4%多聚甲醛固定或液氮冻存备用2)应用免疫组化法测定不同年龄小鼠心肌梗塞后p65/p50表达,并进行对比3) western-blot法测定不同年龄小鼠心肌梗塞后p65/p50,细胞间粘附分子(ICAM)-1和血管粘附分子(VCAM)-1表达。课题第三部分:1) 138只老龄(18个月,O)C57BL小鼠建立急性心肌梗塞模型,69只术后给予PDTC腹腔注射,为PDTC组(pyrrolidine dithiocarbamate,P),其余69只术后给予生理盐水注射,为心梗组(Myocardial Infarction,M)。2)术后7天进行心脏彩超检查了解左室重构情况,并检测两组的梗死面积,心脏破裂率。3)比较两组基质金属蛋白酶(matrixmetalloproteinases,MMP)-2,9活性,肿瘤坏死因子(TNF)-αmRNA表达及胶原含量探讨可能机制。4)测定两组dvl-1 mRNA、GSK-3β、β-catenin及cx43表达,初步探讨两条通路在心肌梗塞后是否存在相互作用。结果:1)两组梗死面积无差异,老龄组小鼠心梗后1周心脏破裂的发生率显著升高(35.3vs.17.7%,P=0.000)。老龄组心室腔扩大和收缩功能障碍更显著。心梗后左室dvl-1,β-catenin表达高于SH组(P=0.000),说明心梗后Wnt信号通路被激活。老龄与低龄组相比:SH组及MI 14d dvl-1表达差异有统计学意义(P值均为0.000);β-ca(?)enin表达除MI 14d(P=0.003)外余均无差异(?)(P=0.591,0.542)。老龄鼠心梗3天时梗死区dvl-1及β-catenin表达明显低于低龄鼠(P=0.000),说明老龄小鼠梗死区细胞黏附及损伤后修复功能较低龄鼠低。老龄组GSK-3β磷酸化除心梗3天外均较低龄组明显降低(P=0.000)。低龄组低龄SH组左室心肌cx43表达是老龄组的2.15倍(P=0.001)。心梗后cx43表达明显降低(P值分别为0.002和0.000)。心梗3天时老龄组梗死区cx43表达低于低龄组(P=0.000),7天时老龄组高于低龄组(P=0.000),14天时老龄组再度低于低龄组(P=0.035),说明老龄鼠梗死区cx43降低对心肌的保护作用持续时间短,可能也是老龄鼠心室重构年龄异质性的机制之一。2)心梗后不同时间,免疫组化显示老龄组p65,p50阳性细胞数较低龄组高,差异有统计学意义(p65 400、vs 154,p50 179、vs 83,P＜=0.05);western-blot检测发现SH组及MI 3d,7d时老龄组p65蛋白表达均高于低龄组,说明老龄小鼠心梗后NF-κB活性较低龄组高。老龄组与低龄组ICAM-1表达差异均无统计学意义;老龄组VCAM-1表达SH组及MI 14d时较低龄组明显增加,差异有统计学意义(P值分别为0.001,0.034),说明年龄对VCAM-1表达有影响,但ICAM-1,VCAM-1心梗后表达不存在年龄异质性。3)用PDTC后心脏破裂率下降(35.3%vs 15.6%,P=0.000),心脏超声显示PDTC组与MI组比较左室内径缩小(P=0.000),室壁厚度增加(P=0.000),左室重量增加(P=0.023),左室短轴缩短率增加(P=0.001);PDTC组MMP-9,2表达较MI组降低(P=0.023),TNF-αmRNA表达较MI组低(P=0.001),且PDTC组CVF值较MI组低(P=0.000),但ICAM-1,VCAM-1表达变化不明显。抑制NF-κB活性后心脏破裂率下降,且NF-κB相关炎症因子表达下降,证明NF-κB信号通路在心脏破裂中起了重要作用,且其年龄异质性与心脏破裂的年龄异质性有关,但这种差异与ICAM-1及VCAM-1没有明确关系。4) PDTC组dvl-1 mRNA表达低于心梗组(P值均小于0.05),GSK-3β磷酸化比值均高于心梗组(P值均为0.000);β-catenin表达PDTC组3天时低于心梗组,7天时高于心梗组(P值均为0.000):cx 43表达PDTC组明显低于手术组,差异有统计学意义(P=0.000),抑制NF-κB活性后Wnt信号通路相关蛋白活性发生变化,说明NF-κB信号通路与Wnt信号通路之间存在“crosstalk”。结论:1)老龄小鼠心脏破裂率高、心室重构重。心梗后小鼠Wnt信号通路激活,但老龄小鼠梗死区Wnt信号通路相关dvl-1及β-catenin表达存在年龄异质性,cx43下降对心肌的保护作用持续时间更短,这可能是老龄小鼠心脏破裂率高、心室重构重的机制。2)心梗后NF-κB信号通路激活,且老龄组NF-κB活性较低龄组高,证实了NF-κB信号通路在急性心肌梗塞时的年龄异质性,但这种年龄异质性不是通过ICAM-1及VCAM-1表达变化实现的。3) NF-κB抑制剂PDTC通过抑制MMP-9,2、TNF-αmRNA表达而降低胶原含量,而降低老龄小鼠心脏破裂率并改善左室重构,进一步证实NF-κB信号通路与心脏破裂及心室重构年龄异质性有关。4) NF-κB抑制剂PDTC使Wnt信号通路相关蛋白dvl-1 mRNA,cx 43表达下调,GSK-3β磷酸化比值升高,β-catenin先降后升,因此心肌梗塞后Wnt信号通路与NF-κB信号通路间存在交互作用。