精胺通过诱导自噬减轻心肌无复流机理的研究
线形诱导标志
申请书
国家自然科学基金委员会
第 3 页 版本1.000.000
项目组主要参与者（注: 项目组主要参与者不包括项目申请人）
说明: 高级、中级、初级、博士后、博士生、硕士生人员数由申请人负责填报（含申请人），总人数由各分项自动加和产生。
经费申请表（金额单位：万元）
申请者在撰写报告正文时，请遵照以下要求：
1、请先选定"项目基本信息"中的"资助类别"，再填写报告正文；
2、在撰写过程中，不得删除系统已生成的撰写提纲（如误删可点击“查
看报告正文撰写提纲”按钮，通过"复制/粘贴"恢复）；
3、请将每部分内容填写在提纲下留出的空白区域处；
4、本要求将作为申请书正文撰写是否规范的评判依据，请遵照要求填写。
报告正文
青年科学基金项目申请书撰写提纲
（一）立项依据与研究内容（4000-8000字）：
1.项目的立项依据（研究意义、国内外研究现状及发展动态分析，需
结合科学研究发展趋势来论述科学意义；或结合国民经济和社会发
展中迫切需要解决的关键科技问题来论述其应用前景。附主要参考
文献目录）
急性心肌梗死（AMI）发病凶险，病死率高，实施冠脉再通，是最重要的措施。近年来，随着溶栓疗法、冠脉搭桥术、特别是急诊经皮冠脉介入（PCI）等方法的建立，使缺血心肌更快地重新获得血液供应，明显提高了临床疗效。而AMI急性期存活率的提高直接与梗死相关动脉的再通速度、开放程度及风险区心肌和微循环血流恢复质量有关。然而，AMI 经PCI 成功再通后常产生慢血流(slow-flow phenomenon)或无复流现象(no-reflow phenomenon)，即没有心外膜血管机械性闭塞的证据，但是在靶血管范围心肌灌注不足。无复流现象的定义为心外膜血流恢复正常而末梢组织灌注水平很差或没有。无复流与左心室射血分数的下降、左室重塑及不良的临床结局有关，既是心肌损伤、梗死延展的标志，
也是心室重构、心功能障碍的预测指标。无复流的存在是死亡率增加的独立预测因子，这使得这样的患者成为再灌注中的高危人。
心肌梗死经溶栓或PCI后，大于30 %的患者可发生无复流现象。与心肌充分复流的患者相比，无复流患者在心肌梗死后更多发生充血性心力衰竭，恶性心律失常和心性猝死，在梗死恢复期更多表现为进行性左室扩大。无复流导致再灌注效果严重下降，患者预后很差，成为心肌梗死等缺血性疾病防治技术发展的瓶颈。因此，逐步更新和完善冠脉无复流现象的策略，寻可以有效解决无复流现象的方法是提高临床AMI
效果的关键，并将对PCI技术的广泛开展及减轻病人经济负担有重要作用。
无复流现象的机制目前尚不完全清楚，但已初步证实微循环障碍起着关键作用。导致无复流的微血管功能障碍的发病机制比较复杂，主要包括以下几点：1）粥样斑块和血栓导致的远端栓塞；2）缺血引起的损伤；3）再灌注引起的损伤；4）微血管痉挛，，血小板及粒细
胞引起的微血管的填塞，内皮肿胀，压迫微血管系统的组织水肿，氧化应激以及炎症都可能起了一定的作用。
我们在近几年的研究中发现，大鼠心肌缺血/再灌注损伤会引起内源性多胺代谢紊乱，精胺及总多胺池呈再灌注时间依赖性下降，多胺代谢关键酶鸟氨酸在鸟氨酸脱羧酶（ODC）和精脒/精胺乙酰转移酶（SSAT）亦随再灌注时间延长而改变；进一步研究发现，低浓度外源性精胺、精脒可减轻培养心肌细胞缺血/再灌注诱导的细胞凋亡，且于再灌注前15min静注低浓度精胺不仅能显著减轻心肌损伤，还可明显降低大鼠缺血30min，再灌注1h时无复流不着区占全心总重量的比值。部分研究结果已发表在在国内外重要期刊上。
精胺(spermine)属多胺的一种，是多价正电荷、非蛋白质含氮小分子化合物，广泛存在于哺乳类动物组织细胞。精胺具有多种生理功能，不仅对细胞的生长、分化、增殖至关重要，且与细胞的凋亡和死亡也有密切的关系，在许多病理过程中也发挥作用，已成为国际研究热点。
文献报道，精胺不仅可抑制由烷化剂、单线态氧和辐射所引起的DNA损伤和脂质过氧化，并且在决定细胞周期性增生和凋亡上起关键作用。更重要的是应用外源性精胺可诱导培养
的酵母细胞和多种哺乳动物细胞发生自噬，延长细胞寿命。因此，我们推测精胺可通过在缺血/再灌注中诱导自噬而发挥心肌保护作用，进而防止或减轻无复流现象。
自噬（autophagy）是由 Ashford 和 Porter 在 1962 年发现细胞内有“自己吃自己（self eating）”的现象后提出的，是指从粗面内质网的无核糖体附着区脱落的双层膜包裹部分胞质和细胞内需降解的细胞器、蛋白质等成分形成自噬体（autophagosome），并与溶酶体融合形成自噬溶酶体，降解其所包裹的内容物，以实现细胞本身的代谢需要和某些细胞器的更新。自噬是营养缺乏时细胞的适应性反应，缺血/再灌注等各种因素刺激下，细胞启动自噬机制来清除受损线粒体，避免凋亡因子释放进入胞质，同时提高细胞对低氧的耐受力，对细胞起到一定保护作用。
近年来，Huang C等发现缺血预适应可诱导自噬发生，并且自噬是预适应发挥心肌
保护功能所必需的，同时他们还证实3种心肌保护试剂，即UTP、氯甲苯噻嗪和雷诺嗪雷诺嗪，都可以诱导自噬发生，如果自噬过程被抑制了，则这3种试剂的保护作用也就没有了。
缺血/再灌注过程中自噬的心肌保护机制可能是：1）心肌缺血诱导自噬能够维持细胞内ATP水平，促进细胞生存。损伤线粒体能够产生过量的ROS、细胞素C等促凋亡信号，而自噬是细胞内清除损伤细胞器的唯一的生理过程；2）自噬可以在蛋白聚合物清除水平上对细胞产生保护作用，I/R损伤能抑制泛素蛋白酶系统的作用，引起泛素化蛋白积聚，这种大的蛋白复合物主要通过自噬降解。
缺血/再灌注过程中自噬现象的发现为缺血性心脏病提供了一个新的靶点，但是调节心脏疾病中自噬活动的方法还非常有限。主要可能是自噬在缺血/再灌注过程中是一把“双刃剑”，轻度的自噬可以保护心肌，有利于细胞存活，但重度的自噬又会通过增加细胞凋亡及坏死而使损伤加重。
而我们的研究发现，精胺也是一把“双刃剑”，低浓度外源性精胺可减轻心肌缺血/再灌注损伤，高浓度则反而使损伤加重，因此我们提出低浓度精胺可通过在缺血/再灌注中诱导轻度自噬而发挥心肌保护作用，进而防止或减轻无复流现象。