內質網應激在病毒性心肌炎中的作用及機制.pdf

1、病毒性心肌炎（viral myocarditis，VMC）是病毒感染引起的心肌細胞壞死和間質炎癥改變的一種臨床常見的心血管系統(tǒng)疾病。柯薩奇病毒、埃可、脊髓灰質炎、腺病毒40、41，流感病毒感染均可引發(fā)心肌炎，其中以腸道病毒，特別是柯薩奇病毒B3型（CVB3）最為常見。在病毒流行感染期，急性病毒性心肌炎可進展成擴張性心肌病甚至充血性心衰，最終只能通過心臟移植手術來緩解病情，目前無根治病毒性心肌炎的有效治療策略。近年來，在我國和歐美各國急性

2、病毒性心肌炎的發(fā)病率呈上升趨勢，已成為青少年不明原因猝死的主要原因之一，嚴重威脅著人類的健康。目前，病毒性心肌炎的治病機制尚不完全清楚。大量研究表明，病毒對心肌細胞的直接破壞和過強免疫應答共同導致了病毒性心肌炎的發(fā)生和發(fā)展，其中以過強的免疫應答為主要致病原因。
　　內質網應激反應（ER stress）是內質網在異常糖基化反應,鈣離子穩(wěn)態(tài)失衡以及未折疊蛋白蓄積情況下而激活下游信號級聯反應來維持細胞穩(wěn)態(tài)的一種反應。內質網應激主要激活三

3、條信號通路，分別是未折疊蛋白反應（unfolded protein response,UPR）,內質網超負荷反應（endoplasmic reticulum-overload response, EOR）和固醇調節(jié)級聯反應。其中UPR是研究的最多也是最透徹的通路，UPR下游有三條通路，包括ATF6，IRE1以及PERK通路。越來越多的研究表明，ER stress的發(fā)生能引發(fā)相應的免疫應答以控制及修復組織損傷，但是在特定的條件下，ER s

4、tress誘導的過強免疫應答能導致組織病理學的變化，從而加速或導致疾病的發(fā)生，例如糖尿病，肥胖癥，動態(tài)粥樣硬化以及癌癥。
　　病毒感染亦能誘導ER stress，病毒感染會使內質網蛋白折疊負荷加大，超過了正常處理容量，這將導致內質網腔內的未折疊蛋白的蓄積，從而導致ER stress的發(fā)生。有研究表明CVB3在體外實驗里能引起ER stress，并且鮮有文章報道ER stress在心臟疾病中的作用，所以我們的研究旨在探討ER str

5、ess在CVB3引起的病毒性心肌炎中的作用及機制。
　　在本研究中，我們用CVB3感染BALB/c小鼠，結果顯示ER stress激活的表征性分子Grp78和Grp94的基因表達水平明顯高于未感染組，并隨著病程的發(fā)展而逐漸增高，與此同時與病理切片顯示的炎癥損傷的結果一致，另外，我們發(fā)現滅活的病毒幾乎不能引起Grp78和Grp94基因水平的差異表達，以上結果表明了病毒感染能引起心肌的ER stress。接著我們分別使用ER stre

6、ss的誘導劑衣霉素（Tunicamycin，Tm）以及抑制劑牛磺熊去氧膽酸（tauroursodeoxycholic acid，TUDCA）進一步證實了ER stress在病毒性心肌炎中的重要作用，注射Tm的小鼠的心肌炎癥狀明顯加重，而TUDCA處理組的小鼠心肌炎癥狀得到明顯的緩解。隨后通過檢測相關的炎癥性因子的表達情況我們發(fā)現，ER stress主要通過促進炎癥應答來加重心肌炎。最后，我們進行了機制研究，研究表明ER stress主要

7、啟動了UPR的IRE1通路，并且通過與TRAF2形成IRE1-TRAF2復合體啟動下游的NF-κB通路來介導免疫應答。同時，使用IRE1的抑制劑 Irestain9389注射小鼠能顯著改善心肌炎的發(fā)病癥狀。
　　綜合上述研究結果，我們得出結論，CVB3感染能引起ER-stress，而ER stress主要通過誘導IRE1介導的NF-κB通路來促進相關炎癥性因子的表達從而加重病毒性心肌炎。我們的研究揭示了ER stress在病毒性心