背景：　　冠状动脉粥样硬化性心脏病的发病率和死亡率逐年升高，是发达国家主要的死亡原因之一，也已成为威胁我国人民健康的主要疾病。合理膳食、调脂、抗血小板、抗凝、稳定斑块等是冠状动脉粥样硬化性心脏病的常规治疗方法；经皮冠状动脉介入治疗以及冠状动脉旁路移植术等血运重建治疗方法发展快、临床效果显著，但对病人的适应症有一定要求且存在术后再狭窄等问题；因此，有必要寻求一种新的治疗方法。　　在组织器官缺血时，机体会有一定的代偿机制，机体内促血管新生因子及其相应受体的表达会上调，从而促进缺血局部组织的侧支循环形成，改善其缺血缺氧状态，但这种代偿作用往往非常有限。因此，以补充外源性促血管生成因子（重组蛋白或基因）为主的治疗性血管生成成为新的研究热点，但是蛋白质治疗因其所需剂量大，药效短，需多次使用等弊端限制了其使用。基因转染技术可在局部持续表达起作用，副作用少等优点成为促进缺血组织血管新生领域的研究热点。　　血管生成是需要多种因子参与及协调的复杂的生物学过程。最早用于促血管生成研究的是VEGF与FGF因子，研究表明其可增加缺血心肌灌注、减小梗死面积，具有一定的安全性和可行性等取得了令人鼓舞的成果，但是Ⅱ期临床试验却发现VEGF引起了不成熟的血管生成、血管渗透性大、组织水肿等，而FGF在部分实验患者中出现了明显的蛋白尿等缺点限制了其在治疗性血管生成领域的应用。因此，有必要寻找新的更适合于临床应用的促血管生成因子。低氧诱导因子-1（hypoxia-inducible factor1,HIF-1）作为促血管生成的上游总开关（master switch）基因引起了研究者的重视。　　HIF-1是一种重要的核转录因子，在低氧条件下广泛存在于人和哺乳动物细胞内并参与氧平衡、血管生成、糖代谢、红细胞生成、细胞增殖、细胞死亡、自噬等多种基因的调节。目前已发现HIF-1参与调控血管新生的基因达30多种（如VEGF、PLGF、PDGF等）。HIF-1是由α亚基和β亚基组成的异源性二聚体，HIF-1β是在细胞内稳定表达的结构亚基，而HIF-1α是受氧浓度调节的功能亚基，决定HIF-1的活性。在低氧条件下，HIF-1α的表达增强，但在常氧下HIF-1α的半衰期很短，约1～2min，5min即可全部降解。HIF-1α有两个重要的结构区,氧依赖降解区（oxygen-dependent degradation domain,ODDD）和转录激活区(transcription activation domain,TAD)，其中TAD包括N-TAD和C-TAD。目前已知,C-TAD对大部分转录活性的调控是通过与辅助激活因子（如CBP/P300）作用。常氧环境下,脯氨酰羟化酶作用于ODDD区的402位和564位的两个脯氨酸（Pro）残基,发生羟基化作用,导致HIF-1α在数分钟内迅速发生降解；天门冬酰氨酶对HIF-1α的C-TAD区803位天门冬酰氨（Asn）的羟基化作用,可阻止HIF-1α与部分辅助激活因子的结合,降低其转录活性。低氧环境下,脯氨酰羟化酶和天门冬酰氨酶失活,稳定状态的HIF-1α和HIF-1β结合，通过C-TAD和辅助激活因子的结合，从而增强下游促血管生成因子的表达。基于此，本课题组先期已对其三个关键位点进行联合突变，并以腺病毒作为载体，成功构建了重组腺病毒HIF-1α三突变体HIF-1α564/402/803（Ad-HIF-1α-Trip)，在尽可能最大程度保证HIF-1α完整性的基础上提高其稳定性和转录活性，使其在常氧环境下亦能稳定、高效表达。己有研究表明，HIF-1α三突变体在兔缺血后肢实验中稳定表达，能促进下游促血管生成因子表达，促进新生血管生成，改善局部组织缺血缺氧状态，且未明显增加新生血管的渗透性。但HIF-1α三突变体在缺血心肌组织中是否有同样的效果还未可知。另外，能量代谢是心脏活动的物质基础，ATP是维持心脏正常生命活动的直接能量来源，心肌急性缺血往往伴随着能量代谢的改变，但两者之间的关系具体是怎样的还未明确。HIF-1α三突变体对缺血心肌组织的能量代谢又是怎样的，还未见报道。因此，本研究在本课题组前期研究的基础上，探讨HIF-1α三突变体对急性心肌梗死大鼠缺血心肌组织新生血管通透性及能量代谢的影响。　　目的：　　研究HIF-1α突变体对急性心肌梗死大鼠缺血心肌新生血管通透性及能量代谢的影响。　　方法：　　构建HIF-1α突变体Ad-HIF-1α-402/564及Ad-HIF-1α-Trip，细胞培养确定病毒转染浓度（课题组先期完成）。250只雄性SD大鼠结扎冠状动脉左前降支建立急性心肌梗死模型，随机分成五组:生理盐组（Saline组，n=50）、腺病毒空载体组（Ad-Null组，n=50）、VEGF组（VEGF组，n=50）、腺病毒HIF-1α双突变组（Ad-HIF-1α-564/402组，n=50）、Ad-HIF-1α-Trip组（Ad-HIF-1α-Trip组，n=50）。术后即刻以肌肉注射的方式分别在大鼠缺血心肌给予生理盐水、Ad-Null、VEGF、Ad-HIF-1α-564/402和Ad-HIF-1α-Trip0.1ml，病毒滴度为2.0×108PFU。术后5天基因转染组随机取实验大鼠行免疫荧光检查，观察基因转染情况。术后7天、14天及28天对比各组急性心肌梗死大鼠基因转染前后体重差、心体比、左心质量与全心质量比；取缺血心肌组织通过Real-time PCR和Western-blot在核酸和蛋白水平对与血管新生相关因子HIF-1α及其下游基因VEGF、PLGF、PDGF的表达进行评价；取急性心肌梗死大鼠心脏行心脏大体观、病理切片HE染色及免疫组化vWF染色，动态观察血管新生情况；用伊文思蓝染色评估基因转染后7天、14天及28天各组缺血心肌新生血管的渗透性；测定缺血心肌组织Na+-K+ATP酶活性、总ATP酶活性、Ca2+-ATP酶活性及琥珀酸脱氢酶活性含量来评价缺血心肌组织的能量代谢情况。　　结果：　　1、基因转染后大鼠体重差、心体比、左心质量与全心质量比结果显示：各时间点各组组间对比：基因转染后体重差无统计学差异（P＞0.05）。基因转染后各组体重差组内对比结果显示：Ad-Null组的28天与7天差异有统计学意义（P＜0.05），余无统计学差异（P＞0.05）；Saline组、VEGF组、Ad-HIF-1α-402/564组以及Ad-HIF-1α-Trip组均是14天与7天对比差异无统计学意义（P＞0.05），但28天与7天、28天与14天对比差异均有统计学意义（P＜0.05）。HW/BW和LHW/HW的比值从7天、14天到28天呈一定的下降趋势，且28天的组间对比可见Ad-HIF-1α-402/564组、Ad-HIF-1α-Trip组的HW/BW和LHW/HW比值较其它组低，Ad-HIF-1α-Trip组的HW/BW和LHW/HW比值较Ad-HIF-1α-402/564组低，但无论是组间还是组内对比均无统计学差异（P＞0.05）。　　2、急性心肌梗死大鼠心脏大体观及HE染色定性结果显示：心肌梗死面积由大到小依次为Saline组/Ad-Null组＞VEGF组＞Ad-HIF-1α-402/564组＞Ad-HIF-1α-Trip组；且HE染色可见Ad-HIF-1α-Trip组大鼠心脏形态以及心肌纤维排列相对较整齐，炎症细胞相对较少，且梗死周边区可见血管组织。　　3、基因转染后7天，大鼠心肌组织HIF-1α在mRNA水平的表达量由强到弱依次为：Ad-HIF-1α-Trip组＞Ad-HIF-1α-564/402组＞VEGF组/Ad-Null组/Saline组，差异有统计学意义（P＜0.05）。随着时间延长，Ad-HIF-1α-Trip组及Ad-HIF-1α-564/402组HIF-1α表达量明显降低，至基因转染后28天，5组HIF-1α表达量无明显差异。基因转染后7天HIF-1α下游基因VEGF在mRNA水平的表达量由强到弱依次为：Ad-HIF-1α-Trip组/VEGF组＞Ad-HIF-1α-564/402组＞Ad-Null组/Saline组，差异有统计学意义（P＜0.05）。在基因转染后14天，Ad-HIF-1α-Trip组及VEGF组VEGF的表达水平均明显下降，至28天5组间表达量无明显差异。基因转染后7天各组间PLGF、PDGF在mRNA水平的表达强度均表现为Ad-HIF-1α-Trip组＞Ad-HIF-1α-564/402组＞VEGF组/Ad-Null组/Saline组，差异有统计学意义（P＜0.05）。基因转染后14天，Ad-HIF-1α-Trip组和Ad-HIF-1α-564/402组的PLGF、PDGF表达明显下降，至28天5组间表达量无明显差异。　　结论：　　1、HIF-1α-Trip可促进急性心肌梗死大鼠缺血心肌组织新生血管生成，新生血管渗透性未明显增加；　　2、HIF-1α-Trip对急性心肌梗死大鼠缺血心肌组织的能量代谢有一定的改善作用。