心肌肥厚等病理情况下恶性心律失常的发生与细胞内钙稳态失调密切相关。初步研究显示细胞内钙的主要分子受体- - 钙调蛋白(calmodulin, CaM)可能是将细胞内钙稳态失调与心律失常之间相联系的关键信号分子。本项目在原有研究的基础上,拟利用心肌肥厚动物整体模型和肥大心肌细胞体外培养模型,从在体心脏、离体心肌条块、心肌单细胞等不同层面,结合电生理学和分子生物学技术,分析肥厚心肌CaM活性和表达与恶性室性心律失常发生之间的关系,以及抑制CaM活性对肥厚心肌室性心律失常的发生及其相关的心肌细胞电生理特性的影响,旨在明确CaM信号转导通路在肥厚心肌室性心律失常发生中的作用和CaM作为新的抗心律失常靶点的价值,在信号转导水平上为恶性心律失常的防治提供全新思路。
钙/钙调蛋白依赖性激酶(Calcium/calmodulin-dependent protein kinase ,CaMKⅡ)信号转导途径可通过多种方式调节心肌细胞内钙离子的转运,与肥厚心肌的钙稳态失调和触发性心律失常密切相关。本研究主要采用心肌肥厚整体模型和体外培养心肌细胞肥大模型,并结合缺血再灌注、陈旧性心肌梗死和长QT综合症模型,利用心内电生理技术诱发心律失常,从在体心脏、离体心脏、左室楔型心肌块和单细胞等不同层面,结合电生理学和分子生物学技术,分析心肌肥厚等病理状态下钙调蛋白激酶的活性和表达及其与恶性室性心律失常的发生之间的关系,以及抑制该信号转导途径对心肌肥厚等病理状态下恶性心律失常发生及相关的心肌细胞电生理特性的影响。结果显示在心肌肥厚等病理状态下,CaMKⅡ活性增强,心肌细胞膜上的L型钙电流和胞内钙均明显增加,更容易诱发室性心律失常,厄贝沙坦、CaM抑制剂、CaMKⅡ抑制剂、门冬氨酸钾镁、胺碘酮一定程度上能逆转这种钙稳态失调,明显抑制室性心律失常的发生。本研究说明了Ca2+/ CaMKⅡ信号转导途径参与了病理状态下室性心律失常的形成,有望成为恶性心律失常治疗的新靶点。