项目基本情况.docx

项目成果基本情况公示 一、项目名称： 低温保存诱导的心肌线粒体损伤及其干预机制的研究 二、推荐单位：浙江大学 三、推荐单位意见：该项目团队在低温保存诱导的心肌线粒体损伤及其干预机制的研究中 取得了系列创新性研究成果，阐明低温保存诱导的心肌损伤机制，以及线粒体 ATP 敏感性 钾通道开放剂对心肌保护的机制。该研究成果具有重要的学术价值和社会公益效应，为最 终服务于临床心脏移植技术，挽救更多的终末期心脏病患提供了有力的理论依据。同意申 报浙江省自然科学奖三等奖。 四、项目简介： 主要研究内容：研究解偶联蛋白 2（UCP2）表达异常、氧化应激和细胞凋亡是否参与 了低温保存诱导的心肌损伤机制。阐明线粒体 ATP 敏感性钾通道开放是否可对抗低温保存 诱导的心肌损伤，并探讨其作用机制是否与增加热休克蛋白 90（HSP90）介导的缝隙连接 蛋白 43（CX43）线粒体转位，抑制细胞凋亡有关。通过对本课题的研究，将阐明低温保存 诱导的心肌损伤机制，以及线粒体 ATP 敏感性钾通道开放剂对心肌保护的机制，从而为治 疗更多的终末期心脏病患者服务。 科学发现点：（1）低温保存后大鼠心脏中 UCP2 蛋白表达水平增高，通过增加线粒 体 ROS 水平增加，降低 ATP 生成，最终导致心肌功能损伤。而低温保存诱导的氧化应激增 加，引起 Fas、线粒体途径等多条细胞凋亡途径的激活是引起心功能损伤的另一主要机 制。（2）线粒体 ATP 敏感性钾通道开放剂二氮嗪可对抗低温保存诱导的心肌损伤，表现为 可减少 ROS 产生，促进能量代谢，减少心肌损伤酶的合成和释放，抑制心肌凋亡，改善心 肌超微结构，从而促进复灌后心功能恢复。且线粒体 ATP 敏感性钾通道开放被认为是心肌 保护药左西孟旦和缺血后处理的最终效应靶点。（3）线粒体 ATP 敏感性钾通道开放剂二氮 嗪的心肌保护作用与增加低温保存心脏 Hsp90 mRNA 和蛋白表达，促进心脏线粒体 Cx43 蛋 白转位有关，而与细胞表面缝隙连接的形成无关。此外，二氮嗪促进 Cx43 线粒体转位的机 制与其 S262 位点的磷酸化有关。 科学价值:本项目研究结果提示激动线粒体 ATP 敏感性钾通道、促进 CX43 线粒体转 位、抑制 UCP2 均能对抗低温保存诱导的心肌线粒体损伤。若能在以上环节给予合适的药物 进行干预，就有可能为改良临床上的心脏保存液提供有力的理论依据。从而在临床实际应 用中提高供心的有效保存时间，使远距供心获取及扩大供心范围成为可能。该研究成果将 最终服务于临床心脏移植技术，挽救更多的终末期心脏病患。 同行引用及评价:本项目已累计发表相关论文 14 篇，其中在 J Heart Lung Transpl 等 SCI 杂志发表 4 篇。累计 SCI 总引 20 次，他引 14 次。通过对国内外相关研究进行查新 发现，未见中外文献报道。本项目研究工作系统深入，研究方向明确，具有显著的创新 性。研究成果在填补了国内外在该领域的研究空白，带动和促进了心肌保护基础研究和临 床领域的发展。 五、主要完成人员情况： 排 行政 技术 现从事 姓名 名 二级 完成 对本项目主要科学发现或技 单位 单位 术创造性贡献 工作单位 职务 职称 专业 为项目团队的主要负责人， 全面负责课题设计，组织实 施，技术指导和攻关，工作 协调。本项目首次提出了激 动线粒体 ATP 敏感性钾通道 可减轻低温保存诱导的心肌 线粒体损伤，促进移植后心 脏功能的恢复，并探讨了其 病理生理 1 沈岳良 无 教授 浙江大学 浙江大 机制可能与调控缝隙连接蛋 学 白 43 磷酸化以及解偶联蛋白 医学院 学 2 表达有关。为改良临床上 的心脏保存液提供有力的理 论依据。本人对以上创新点 均有很大贡献。本项目共发 表 14 篇论文，本人是其中 7 篇论文的通讯作者，是代表 性论文 1、3、4、5、6、8 的 通讯作者。 为项目团队的负责人之一， 参与了课题设计，技术指 病理生理 2 陈莹莹 无 副教授 浙江大学 学 浙江大 导，结果分析，论文撰写和 学 修改工作。本项目首次提出 医学院 了激动线粒体 ATP 敏感性钾 通道可减轻低温保存诱导的 心肌线粒体损伤，并探讨了 其机制可能与增加热休克蛋 白 90 的表达，抑制线粒体凋 亡途径有关。为改良临床上 的心脏保存液提供有力的理 论依据。本人对以上创新点 有很大贡献。本项目共发表 14 篇论文，本人是其中 3 篇 论文的通讯作者，是代表性 论文 2、7、9 的通讯作者。 本项目骨干成员，参与完成 了本项目的主要实验和数据 分析。基于离体心脏冷保存 模型和心肌细胞冷保存处理 模型，采用 Western Blot、 TUNEL、荧光定量 PCR 等实验 方法发现了缺血后处理对不 基础医学 杭州医学 3 郑鸣之 无 副教授 药理学 同时程冷保存的影响，以及 杭州医 与法医学 院 冷保存对大鼠供心 学院 院 Smac/DIABLO 蛋白表达的影 响。本项目共发表 14 篇论 文，本人参与了其中 12 篇论 文的研究工作，是代表性论 文 7、8、10 的第一作者。此 外参与完成了其他子项目实 验，见代表性论文 1、2、 3、4、5、6 和 9。 本项目骨干成员，参与完成 了本项目的主要实验和数据 副处 4 蒋建平 杭州医学 教授 长 临床医学 杭州医 院 学院 外科学 分析。采用透射电子显微镜 院 观察了心肌超微结构、利用 Western Blot、TUNEL 等实 验方法观察冷保存后 Smac/DIABLO、Fas/FasL、 Cx43 等蛋白的表达变化。本 项目共发表 14 篇论文，本人 参与了其中 8 篇论文的研究 工作，是代表性论文 7、8、 10 的第二作者。此外参与完 成了其他子项目实验，见代 表性论文 4、6 和 9。 本项目的成员之一，参与完 成了本项目的主要实验和数 据分析。基于离体心脏冷保 存模型，采用 Western Blot、免疫组化、生化等实 验方法发现了线粒体 ATP 敏 浙江大 5 王琳琳 无 副教授 生理学 浙江大学 医学院 感性钾通道参与了钙增敏剂 学 对冷保存大鼠供心的保护作 用，并从 calpain 蛋白活 性、线粒体凋亡蛋白 Bid 裂 解等方面分析了其作用机 制。是代表性论文 3 的主研 人员。 六、第三方评价： 浙江省医学会组织专家对浙江大学与杭州医学院共同承担的《低温保存诱导的心肌线粒 体损伤及其干预机制的研究》科研项目进行了函审鉴定，鉴定专家审阅了有关资料，形成以 下综合鉴定意见：（1）提供的鉴定资料齐全、规范，符合项目鉴定的有关要求。（2）该项 目通过建立离体大鼠心脏和心肌细胞低温保存模型，阐明了解偶联蛋白 2 介导的能量代谢异 常参与低温保存诱导的心肌损伤机制、氧化应激和细胞凋亡参与低温保存诱导的心肌损伤机 制；左西孟旦对抗低温保存诱导的心功能损伤作用与线粒体 ATP 敏感性钾通道激活有关；线 粒体 ATP 敏感性钾通道开放剂二氮嗪可对抗低温保存诱导的心肌损伤，其机制与增加 HSP90 介导的 CX43 线粒体转位，抑制细胞凋亡有关。本课题的研究结果将为临床上供心保存效果 的研究提供新的药物作用靶点，并最终服务于临床心脏移植技术。（3）该项目立题新颖， 具有显著的创新性。经科技查新结果显示，该项目关于以下三方面的研究成果，至今均未见 有其他公开的中外文文献报道：阐明了通过激动线粒体 ATP 敏感性钾通道，增加热休克蛋白 90 的表达可减轻低温保存诱导的心肌线粒体损伤；证明过表达 CX43 可对抗低温保存诱导的 心肌损伤，其机制与 CX43 的 S262 位点磷酸化相关；明确线粒体解偶联蛋白 2 表达异常增高 参与了低温保存诱导的心肌损伤。（4）本项目的研究结果已达到预期目标，并在 SCI 收录 期刊上发表英文论文 4 篇，在国内核心期刊上发表中文论文 10 篇。（4）本项目在 3 个国家 自然科学基金面上项目（项目编号：81270178、81070201、30470635）的支持下，共获得 126 万元的经费资助，经费使用规范，符合使用要求。（5）该项目研究成果经鉴定一致认为已 达国内领先水平。 浙江省医学会对上述专家组意见进行审核并对被鉴定成果《低温保存诱导的心肌线粒体 损伤及其干预机制的研究》，批准该鉴定（鉴定号：2018(7)号）项目，鉴定结果于网上公 示 30 天，经公示无异议，《低温保存诱导的心肌线粒体损伤及其干预机制的研究》登记为 浙江省科学技术成果，登记号为（18015133）。 七、主要代表性论文专著目录： 论文专著名称/刊名 1 2 3 4 S262A mutation abolishes protective effects of connexin 43 against hypothermic preservation-induced injury in cardiomyocytes Heat shock protein 90 mediates anti-apoptotic effect of diazoxide by preventing the cleavage of bid in hypothermic preservation rat hearts Improved myocardial function with supplement of levosimendan to celsior solution Mechanism of uncoupling protein 2‑mediated myocardial injury in hypothermic preserved rat hearts 5 Hsp90 依赖的 Akt 线粒体转位参与 IGF-1 对低温保存心脏的保护作用 6 二氮嗪对大鼠供心心肌线粒体结构及通透性的影响 7 二氮嗪对冷保存诱导的大鼠供心 Smac/DIABLO 蛋白表达的抑制作用 8 低温保存诱导大鼠心肌细胞 Smac/DIABLO 蛋白表达的动态变化 9 二氮嗪对大鼠心脏长时程冷保存时 Fas/FasL 蛋白表达的影响 10 缺血后处理对不同时程冷保存大鼠心脏的作用研究 八、主要完成单位情况： 单位名称 浙江大学 排 名 1 对本项目主要科学发现支撑作用情况 浙江大学为本项目主要依托单位。申请者所在学科---病理学与病理生理学系为国家 重点培育学科和浙江省重点学科，为国家 985 和 211 重点建设学科之一。研究室建有包括 细胞培养室，Western blot 转膜和电泳仪，Langerdorff 灌流装置等在内的完整的心脏整 体、离体实验和分子细胞生物学实验平台。在项目实施过程中，同时依托浙江大学和医学 院研究平台和大型仪器共享平台，该平台拥有投射电镜、激光共聚焦显微镜，冷冻高速离 心机等设备。浙江大学同时给予了人员和经费等方面的大力支持，为本项目的顺利实施提 供了有力的实验基础设施和组织保障。 单位名称 杭州医学院 排 名 2 对本项目主要科学发现支撑作用情况 杭州医学院是该项目的第二完成单位，主要给予了人员方面的大力支持，为本项目的 顺利实施提供了有力的组织保障。