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背景:心脏重构分为生理性心脏重构和病理性心脏重构,前者由运动和生长等非病理因素引起,心脏虽扩大但心功能维持正常[1],其特征是心室壁应力降低、泵血功能增加、微血管生成增多,有益于心脏功能调节[2]。病理性心脏重构的原因较多,包括心肌细胞能量代谢紊乱、RAAS系统过度激活、前后负荷增加、心肌缺血、氧化应激、内质网应激、炎症等。病理性心脏重构的特征是各个心腔,尤其是左心室（Left ventricular,LV）受内部或外部病理因素导致的结构和功能变化,最终可导致心力衰竭。当前,病理性心脏重构药物治疗的靶点包括抑制RASS系统的过度激活、减轻心脏的前后负荷、改善心肌缺血、增加心肌收缩力等。过度肥胖或糖尿病患者往往伴有糖脂代谢的紊乱,其心肌能量代谢底物发生转变,可导致代谢性心脏重构。对于该类型的心脏重构,心肌的能量代谢通路或许可以作为有效的治疗靶点。脂肪酸（Fatty acid,FA）和葡萄糖是心肌细胞最主要的能量代谢底物。病理性肥胖时,心肌细胞对FA的摄取和氧化率均显著提高,这种能量代谢谱的改变将引起多种有毒代谢中间产物的生成增加,最终可导致心脏重构。脂肪酸转位酶CD36分布于心肌细胞的胞浆及胞膜,是心肌细胞摄取FA的限速酶[3]。通过RNA干扰（RNA interference,RNAi）的方式下调CD36的表达,可能减少肥胖状态下心肌细胞对FA的摄取,从而降低FA的氧化分解率,改善肥胖性心脏重构。本课题采用高脂喂养的方式构建肥胖小鼠模型,通过向心肌内注射靶向CD36的慢病毒载体,以下调心肌组织中CD36表达,观察此干预对肥胖性心脏重构的影响,并研究其潜在机制,以期为代谢性心脏重构的治疗提供新的治疗策略。第一部分:研究RNAi对小鼠机体的安全性及有效性,评价RNAi对肥胖小鼠心脏结构和功能的影响目的:研究心肌内注射慢病毒对机体的安全性及基因沉默的有效性,并评价基因沉默对肥胖小鼠心脏结构和功能的影响。方法:研究所用C57小鼠,随机分成4组:正常小鼠CD36基因沉默组（N-CD36组）,正常对照组（N-mock组）,肥胖小鼠CD36基因沉默组（O-CD36组）,肥胖对照组（O-mock组）。自4周龄起,给予O-CD36组和O-mock组小鼠高脂喂养以诱导肥胖模型;N-CD36组及N-mock组小鼠则给予正常饮食。6周龄时,向N-CD36组和O-CD36组小鼠心肌内注射靶向CD36的慢病毒,以下调心肌内CD36的表达;向N-mock组和O-mock组小鼠心肌内注射靶向绿色荧光蛋白基因的慢病毒作为对照。16周龄时,处死小鼠并取材,评估各组小鼠体重、血清生化指标、心脏功能和形态学变化。结果:1.注射靶向CD36的慢病毒的小鼠,心肌组织中CD36的m RNA和蛋白水平较对照组均显著降低。2.在16周龄时,肥胖小鼠的体重显著高于对照组,且肥胖组小鼠已有明显的心脏肥大表现,其心脏质量、心脏质量/体重比较对照组显著增加。超声结果提示,与正常对照小鼠相比,肥胖组小鼠的左室射血分数（Left ventricular ejection fraction,LVEF）和左室短轴缩短率（Left Ventricular Fraction Shortening,LVFS）显著降低;左室舒张末期内径（Left Ventricular end-diastolic dimension,LVEDd）及左室收缩末期内径（Left Ventricular end-systolic dimension,LVESd）显著增加;下调CD36的表达改善甚至逆转了上述改变。3.与正常对照小鼠相比,肥胖组小鼠具有更高水平的丙氨酸转氨酶（ALT）,谷草转氨酶（AST）,碱性磷酸酶（ALP）,血尿素氮（BUN）,血糖（FSG）,总胆固醇（TC）和甘油三酯（TG）,CD36基因沉默使肥胖小鼠的血清BUN和肌酐水平显著下降,但不影响ALT、AST、ALP、FSG、TC或TG浓度。结论:心肌注射慢病毒可显著下调CD36的表达。肥胖小鼠LV收缩功能较正常组下降,下调CD36表达改善了肥胖所导致的LV收缩功能异常。RNAi对小鼠的生化指标没有显著的不利影响。第二部分:CD36基因沉默对肥胖小鼠心肌中性脂质蓄积、活性氧簇含量和心肌细胞凋亡的影响目的:研究CD36基因沉默对肥胖小鼠心肌FA蓄积、活性氧簇（Reactive oxygen species,ROS）含量和心肌细胞凋亡的影响。方法:小鼠分组及处理同第一部分,于16周龄时进行以下研究:1)取左室组织制作石蜡切片,油红O染色检测心肌细胞内中性脂质含量;2)取左室组织,高效液相色谱-质谱串联法检测神经酰胺和甘油二酯含量;3)采用三种不同的方法检测心肌细胞中ROS的含量;4)取左室组织制作石蜡切片,TUNEL法检测心肌细胞凋亡率。结果:O-mock组小鼠较N-mock组小鼠心肌中中性脂质和神经酰胺的含量显著增加,而甘油二脂的含量无明显差别。肥胖组小鼠较对照组小鼠心肌中ROS含量显著增多,其心肌细胞凋亡率同样高于对照组小鼠。下调CD36的表达改善并部分逆转了上述异常。结论:下调心肌CD36的表达降低了肥胖小鼠心肌细胞中性脂质的沉积和神经酰胺的含量,改善了ROS的过度生成,减轻了心肌细胞凋亡。第三部分:CD36基因沉默对肥胖小鼠心肌细胞超微结构、内质网应激及钙调控的影响目的:研究CD36基因沉默对肥胖小鼠心肌细胞超微结构、内质网应激及钙调控的影响。方法:小鼠分组及处理同第一部分,于16周龄时进行以下研究:1)透射电镜观察心肌细胞超微结构改变,比较线粒体数量及线粒体面积占比的改变;2)Western blot检测内质网应激相关蛋白的表达水平;3)比较心肌细胞钙调控相关指标的变化;4)Western blot检测IRS-PI3K-m TOR信号通路的蛋白表达水平。结果:O-mock组小鼠相较于N-mock组小鼠,心肌细胞线粒体数量和线粒体面积占比均有所增加。O-mock组小鼠心肌组织中内质网应激相关蛋白的表达水平显著上调。肥胖组小鼠钙瞬变幅度较对照组降低,钙瞬变50%恢复时间也有所延长。下调CD36的表达改善甚至逆转了上述异常。IRS-PI3K-m TOR信号通路的激活在代谢性心脏重构中起重要作用,下调CD36的表达抑制了该信号通路的激活。结论:CD36基因沉默对肥胖小鼠心肌超微结构、内质网应激、心肌细胞钙调控以及IRS-PI3K-m TOR通路的高表达有一定的改善作用。