DJ-1通过Nrf2-ARE抗氧化通路参与心肌缺血预适应延迟保护的研究

心肌缺血预适应（IPC）是迄今发现的最强大的内源性心肌保护现象，能对抗缺血/再灌注（I/R）所诱发的氧化应激，产生延迟保护，其机制涉及细胞内相关信号通路的激活及内源性抗氧化蛋白表达的上调。因此，进一步发现和识别介导IPC延迟保护的内源性保护蛋白是阐明其机制的关键。DJ-1是最近报道的一种在体内广泛分布的具有显著抗氧化应激作用的胞内蛋白。本研究从细胞及整体水平，应用基因转染及RNA干扰等分子生物学手段，探讨了DJ-1是否作为内源性保护蛋白参与心肌IPC延迟保护；同时，从Nrf2-ARE信号通路的角度进一步探讨了DJ-1介导心肌IPC延迟保护的分子机制。我们的结果发现，心肌IPC在对抗I/R所诱发的氧化应激，产生延迟保护的同时，能上调DJ-1表达，促进Nrf2与其抑制蛋白Keap1解离，并促进稳定的Nrf2入核，增加Nrf2与抗氧化反应元件（antioxidant response element, ARE）结合，从而上调ARE所调控的一系列内源性细胞保护基因（SOD、CAT、GSH-Px、HO-1）的表达。然而，当RNAi沉默DJ-1基因表达后，IPC上述效应均被逆转。此外，我们进一步发现DJ-1高表达能直接对抗I/R所诱发的氧化应激，同时，DJ-1高表达抑制Nrf2与Keap1的结合，并促Nrf2入核与ARE结合，诱导ARE所调控的抗氧化酶/蛋白（SOD、CAT、GSH-Px及HO-1）的表达。然而，DJ-1高表达所产生的上述效应被Nrf2 siRNA或Nrf2抑制剂ATRA所抑制。这些结果提示DJ-1作为内源性保护蛋白参与了心肌缺血预适应的延迟保护，其机制至少部分与激活Nrf2-ARE抗氧化通路，诱导Nrf2所调控的抗氧化酶或蛋白（SOD、CAT、GSH-Px、HO-1）的表达，从而协同加强细胞内抗氧化防御能力有关。本研究为进一步丰富IPC理论奠定良好的理论与实验基础，也为心肌急性损伤的的防治提供新思路和新的干预环节。