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研究背景:心脏纤维化导致的心肌重构是心力衰竭持续发展进程中重要一环,内皮细胞间质化(Endothelial-Mesenchymal Transition,EndMT)是心肌发生纤维化的重要机制之一。核因子NF-E2相关因子(NF-E2-relatedfactor2,NRF2)是细胞氧化应激反应中的关键因子,受Keap1的调控,其可与抗氧化反应元件(antioxidant response element,ARE)相互作用,组成 Keap1-NRF2-ARE 信号通路,可调节抗氧化蛋白等的表达。非对称性二甲基精氨酸(asymmetric dimethyl arginine,ADMA)作为NOS的内源性抑制剂,能使NO合成减少,引起内皮功能不全。故ADMA在内皮功能不全的相关疾病中扮演重要的角色。其代谢酶二甲基精氨酸二甲胺水解酶(dimethyl arginine dimethylamino hydrolase,DDAH),可直接下调ADMA浓度,同时DDAH可能受NRF2的调控。姜黄素(curcumin,Cur)具有抗氧化应激、炎症反应和心血管保护作用,被认为是潜在的治疗心脏纤维化药物。目前,Cur抑制心脏纤维化的机制鲜有报道,因此我们提出以下假设:姜黄素通过调控NRF2-DDAH,下调ADMA水平,增加血浆NO,从而减轻EndMT,最终减轻心脏纤维化。研究目的:以脐静脉内皮细胞和心脏纤维化大鼠为研究对象,探讨Cur、NRF2-DDAH-ADMA-NO途径、EndMT三者之间的关系,为心脏纤维化的治疗提供理论依据。研究方法:1.在细胞和分子机制层面:以脐静脉内皮细胞为研究对象,分3个部分。1)分别以转化生长因子-β(transforming growth factor,TGF-β)和 ADMA 干预内皮细胞,观察对EndMT过程中细胞表型和DDAH、NOS、NO等的影响。2)分别以TGF-β干预正常组、NRF2过表达组和NRF2过表达+siDDAH组研究内皮细胞,观察EndMT过程中NRF2的作用及其对DDAH、ADMA的影响。3)以Cur干预间质化的内皮细胞,并分别过表达和抑制NRF2,观察Cur对EndMT和NRF2、DDAH等的影响。2.在动物层面:以异丙肾上腺素(Isoprenaline,Iso)制作大鼠心脏纤维化模型。以Cur干预心脏纤维化大鼠,观察对心脏纤维化指标和EndMT的影响,并探讨其机制。研究结果:1.在细胞和分子机制层面:1)ADMA能导致内皮细胞表型CD31表达下降,间质细胞表型vimentin、α-SMA表达上调,NOS、NO水平下降,促进内皮细胞间质化改变。2)NRF2过表达组较TGF-β组DDAH升高,ADMA减少,内皮细胞标志物(VE-cadherin、CD31)上调,间质细胞标志物(vimentin、α-SMA)下调;NRF2过表达+siDDAH组相较NRF2过表达组ADMA升高,EndMT较前加重。3)Cur干预内皮间质化过程中,内皮细胞标志物上调,间质细胞标志物下调,同时NRF2、DDAH表达上调。而抑制NRF2后,则DDAH表达下降,EndMT较前加重。2.在动物层面:经Cur干预心脏纤维化大鼠后,心脏纤维化程度较模型组下降,并伴随着内皮细胞标志物上调,间质细胞标志物下调,提示EndMT减轻。另外,与模型组相比,Cur组的DDAH和NRF2表达升高,ADMA、NO水平明显下降。研究结论:在细胞和分子机制层面证实:1)ADMA能促进EndMT;DDAH-ADMA-NO途径参与了 EndMT过程。2)NRF2通过抑制DDAH干预EndMT;NRF2-DDAH-ADMA-NO 途径参与了 EndMT 过程。3)Cur 通过 NRF2-DDAH-ADMA-NO 途径抑制内皮细胞EndMT。在动物层面证实:Cur能通过NRF2-DDAH-ADMA-NO途径抑制大鼠心脏纤维化过程中的EndMT。本文总结:首次证实了 Cur能通过NRF2-DDAH-ADMA-NO途径抑制EndMT过程,为Cur在治疗心脏纤维化中的应用提供了新的理论依据。