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目的:阐明维生素D受体(vitamin D receptor,VDR)在心肌缺血再灌注损伤中的作用及其分子机制。内容:首先,采用药理学方法激活VDR观察其在缺血再灌注损伤中的心肌保护作用;其次,通过功能缺失(loss of function)及功能增强(gain of function)实验观察心肌组织特异VDR在心肌缺血再灌注损伤中的保护作用;最后,深入研究VDR信号通路调控心肌缺血再灌注损伤的分子机制。方法:以成年雄性C57BL/6小鼠为研究对象,采用结扎前降支30 min后进行再灌注的方法构建小鼠心肌缺血再灌注损伤模型。整个研究分为药理学干预实验、心肌组织VDR功能缺失实验和心肌组织VDR功能增强实验。药理学干预实验中,VDR激动剂Calcitriol和Paricalcitol(PC)按1μg/kg体重的剂量于再灌注前15 min经腹腔注射给药。所有组小鼠均于再灌注3 h时检测细胞凋亡、自噬、氧化应激/硝化应激的指标,再灌注24 h时检测心肌梗死面积、心功能及存活心肌代谢水平。采用Western Blot和荧光定量PCR方法检测VDR的表达变化,用TUNEL染色和测定Caspase-3活性方法检测心肌细胞凋亡,用伊文氏蓝/TTC染色确定梗死面积、心脏超声评估心功能、PET-CT检测存活心肌代谢水平,通过测定Caspase-8、-9、-12活性、免疫组化、免疫荧光、Western Blot、透射电镜、荧光定量PCR、ELISA等方法研究VDR对凋亡、自噬、氧化应激/硝化应激的调控作用。结果:正常心肌组织中可以检测到VDR低水平的基础表达,其表达量在缺血再灌注后显著上调。采用药理学方法激动VDR明显减少心肌细胞凋亡、缩小心肌梗死面积并改善左室收缩功能和存活心肌代谢水平。通过在体si RNA干扰的方法将心肌VDR敲低时,VDR激动剂的心肌保护作用消失。而通过腺病毒介导心肌VDR过表达则可以减少心肌细胞凋亡、缩小心肌梗死面积并改善心功能。进一步机制研究发现激活VDR信号通路可以明显减弱心肌缺血再灌注诱导的氧化应激/硝化应激,进而抑制内质网应激(endoplasmic reticulum stress,ERS)和线粒体功能紊乱介导的心肌细胞凋亡并减少自噬功能失调介导的自噬相关的程序性细胞死亡。结论:VDR是一种新发现的对抗缺血再灌注损伤的心肌保护因子,其(至少部分)通过减弱氧化应激/硝化应激,进而抑制ERS和线粒体功能紊乱介导的心肌细胞凋亡并改善自噬功能失调而发挥心肌保护作用。将来有望成为治疗缺血性心脏病的新的干预靶点。