研究背景:泛素-蛋白酶体系统（ubiquitin-proteasome system,UPS）是折叠发生错误或结构异常蛋白质重要非溶酶体降解途径,其在调节细胞凋亡、转录后控制和炎症反应调控等细胞过程中起至关重要作用。柯萨奇病毒B3（Coxsachievirus B3,CVB3）感染心肌细胞后机体出现过度免疫激活,导致炎症细胞浸润和心肌细胞坏死,最终出现结构异常重构和收缩功能障碍。在多系统研究中发现,泛素蛋白酶体抑制剂MG-132抑制蛋白酶体活性,调节氧化应激和炎症,从而抑制受损组织脏器异常重塑,改善组织脏器功能。然而,泛素-蛋白酶体系统在病毒性心肌炎发生、发展及转归中的作用及机制,目前研究尚不明朗。因此,本研究以腹腔注射CVB3病毒获得的病毒性心肌炎小鼠模型为研究基础,通过泛素-蛋白酶体抑制剂MG-132及AMPK信号通路阻断剂干预UPS及阻断AMPK信号通路,检测病毒感染后心脏重构、炎症反应水平、氧化应激程度、细胞凋亡改变及AMPK信号转导通路相关蛋白的变化。证实泛素蛋白酶体抑制剂MG-132在病毒性心肌炎中的心肌保护作用。第一部分MG-132在病毒性心肌炎中发挥心肌保护作用研究目的:探讨MG-132在病毒性心肌炎中发挥心肌保护作用研究方法:90只雄性小鼠（Balb/c,SPF级,4-6周龄）随机分为正常对照组（Sham,n=30）、病毒性心肌炎组（CVB,n=30）及MG-132药物干预组（CVB+MG-132,n=30）。正常对照组小鼠腹腔注射生理盐水;病毒性心肌炎小鼠腹腔注射CVB3病毒液（0.1 ml,100TCID50）;CVB+MG-132干预组小鼠第0天腹腔注射CVB3病毒液,第1天开始每天腹腔注射MG-132（0.1ml,10 μg/kg）。注射病毒液当天为第0天（Day0）。饲养至第7天后（Day7）时,各组中再次按照随机抽样法抽取10只小鼠（n=10）,比较各组的心脏功能、心脏组织病理及结构改变、炎症因子表达、氧化应激水平（例如:超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase,SOD）、脂质过氧化产物丙二醛（Malondialdehyde,MDA））、心肌细胞凋亡水平。观察各组另外20只小鼠14天存活情况,并进行生存分析。研究结果:①一般情况:正常对照组（Sham）小鼠一般情况可;病毒性心肌炎组（CVB）小鼠精神状差,活动少,毛发粗糙,体型较小;MG-132干预组（CVB+MG-132）小鼠较CVB组精神改善,活动耐力增加,进食量可,毛色可。②生存率:Sham组未出现死亡,生存率为100%（20/20）;CVB组小鼠14天的仅为50%存活（10/20）;MG-132干预组小鼠的生存率80%（16/20）。③心脏收缩功能与心室结构:B超:正常对照组（Sham）心脏结构正常,个体差异小;CVB3病毒感染使左室体积、内径扩大,心室前壁变薄,射血分数（LVEF）明显降低;MG-132药物干预组小鼠较病毒性CVB组心腔缩小,心室壁增厚,LVEF增加。④电镜:正常心肌细胞排列整齐,心肌纤维节、Z线清晰可见,线粒体体态饱满,分布规律;CVB3病毒感染使心肌细胞超微结构破坏明显,心肌细胞排列杂乱,心肌纤维节、Z线模糊断裂,线粒体充盈肿胀,排列杂乱甚至缺失;干预组（CVB+MG-132）小鼠心肌细胞超微结构破坏不明显,Z线、肌节结构比较清晰,线粒体表现出较少的增生和较少的肿胀。⑤氧化应激、凋亡、炎症蛋白表达变化:CVB3病毒感染使心肌细胞SOD降低而MDA增高,Caspase-3蛋白表达水平上调,凋亡细胞显著增多,炎症因子（TNF-α、INF-γ、IL-6）表达显著增加;MG-132干预后,MDA降低,SOD升高,Caspase-3水平下调及细胞凋亡减少,并抑制炎症因子（TNF-α、INF-γ、IL-6）表达。研究结论:泛素蛋白酶体抑制剂MG-132抑制CVB3病毒感染后TNF-α、INF-γ及IL-6炎症因子表达,减少心肌炎症损伤,抑制心肌组织氧化应激反应,抑制细胞凋亡,改善病毒性心肌炎心脏功能及抑制心肌异常重构,改善的生存率。第二部分MG-132通过AMPK途径在病毒性心肌炎中起保护作用研究目的:探讨MG-132通过AMPK途径在病毒性心肌炎中起保护作用研究方法:180只雄性小鼠（Balb/c,SPF级,4-6周龄）按照随机数发随机分为正常对照组（Sham,n=30）、抑制剂对照组（Sham+BML,n=30）、病毒性心肌炎组（CVB,n=30）、抑制剂病毒性心肌炎组（CVB+BML,n=30）、M-132治疗组（CVB+MG,n=30）和抑制剂治疗组（CVB+BML+MG）。正常对照组处理、模型获得、MG-132干预同第一部分;抑制剂组腹腔注射BML（0.1 mL,10 mg/kg）。MG-132干预至第7天后（Day7）,各组随机抽取10只存活小鼠（n=10）,比较各组的心脏功能、心肌组织病理改变、炎症因子水平、细胞凋亡程度及AMPK相关通路表达。观察各组另外20只小鼠14天存活情况,并进行生存分析。研究结果:①生存率:正常对照及AMPK抑制剂对照组（Sham、Sham+BML）生存率均为100%（20/20）;CVB3病毒感染后生存率仅50%（10/20）;MG-132干预改善CVB3病毒感染后小鼠生存率（75%,15/20）;BML减弱了 MG-132对存活率的影响（CVB+BML+MG vs CVB+MG）。②心脏功能:正常对照组（Sham）及抑制剂对照组（Sham+BML）小鼠的心腔大小,左心室壁及室间隔厚度均正常;CVB3病毒感染后（CVB、CVB+BML）小鼠左室内腔增大,心室壁厚度减小,左心室收缩功能降低;MG-132干预改善心室结构重构及左心室收缩功能;BML减弱MG-132对心脏收缩功能的影响（CVB+BML+MG vs CVB+MG）。③心肌细胞结构:病毒感染后心肌细胞排列紊乱,肌原纤维节结构模糊,线粒体肿胀;MG-132改善心肌细胞超微结构;BML减弱MG-132对心脏超微结构的影响（CVB+BML+MG vs CVB+MG）。④炎症、凋亡及AMPK信号通路:CVB3病毒感染后小鼠AMPK/AKT/NF-κB信号通路相关蛋白表达上调,炎症因子（TNF-α、IL-6）增加,凋亡相关因子（Caspase3、Bax及Bcl-2）表达水平改变,凋亡细胞（TUNEL染色阳性）明显升高,病毒复制相关蛋白（ERK）表达增加;MG-132干预抑制病毒感染后小鼠AMPK/AKT/NF-κB信号通路,减少炎症因子、凋亡执行因子、细胞凋亡数量及病毒复制;BML阻断MG-132对炎症反应、凋亡及相关信号通路的作用（CVB+BML+MG vs CVB+MG）。研究结论:泛素蛋白酶体抑制剂MG-132通过调节AMPK信号通路来调节心肌炎小鼠模型中的细胞凋亡和炎症,改善心脏收缩功能,抑制心脏结构重塑。