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研究背景:钙蛋白酶(Calpain)在心肌梗死(心梗)后心肌损伤中发挥重要作用。抑制钙蛋白酶可以起到保护心肌的作用。Calpastatin是钙蛋白酶的特异性内源性抑制剂,细胞内过表达Calpastatin可以抑制钙蛋白酶的活性,但是Calpastatin对心梗后心肌损伤的保护作用目前仍有争议,且相关的机制仍不明确。目的本研究使用钙蛋白酶特异性的内源性抑制剂Calpastatin过表达的转基因模型Tg-CAST来研究Calpastatin对心肌梗死后心肌损伤的影响,并且探讨该作用是否通过内质网应激/CHOP通路实现。方法:将Tg-CAST小鼠及相应的WT小鼠制作急性心肌梗死模型,7天后通过心超评价左心室的收缩功能,使用组织切片评价左心室纤维化程度及瘢痕面积,使用PI+Hoechst共同染色联合Caspase 3活性评价心肌凋亡,使用WB检测内质网应激的标志CHOP蛋白表达。为了进一步验证内质网应激的作用,将C57小鼠制作心梗模型,给予内质网应激抑制剂TAUR治疗后,重复观察上述心功能、和心肌损伤的指标。最后我们在体外实验使用过氧化氢诱导心肌损伤,分别用钙蛋白酶抑制剂Pd150606、内质网应激抑制剂TAUR和CHOP的siRNA预处理心肌细胞,观察其对过氧化氢诱导的H9C2心肌损伤的保护作用。结果:心肌梗死后7天Tg-CAST组与WT组死亡率没有差别。与SHAM组相比,心梗后左室收缩功能下降,梗死周边区显著的纤维化、左心室扩张。非梗死区的心肌组织里内质网应激诱导的CHOP蛋白表达明显升高,Caspase 3活性增加、细胞死亡增加。过表达Calpastatin可以显著的抑制心肌梗死后左室重构的过程,改善左心室收缩功能,抑制梗死周边区纤维化及左心室的扩张。同时可以抑制心肌梗死引起的心肌组织CHOP的高表达,抑制心肌细胞死亡及心肌组织Caspase 3的活性。心肌梗死引起的心功能下降、纤维化、心腔扩大和心肌细胞凋亡也可以被内质网应激抑制剂TAUR所抑制。体外实验表明,过氧化氢诱导的H9C2心肌细胞损伤表现为内质网应激诱导CHOP表达升高,以及细胞凋亡增加。蛋白酶抑制剂可以通过抑制CHOP的表达而抑制心肌细胞的凋亡。结论:心肌梗死后发生严重的心肌损伤和心室重构。过表达Calpastatin通过抑制内质网应激/CHOP通路起到保护心肌细胞的作用。