致死性心律失常仍缺乏有效药物治疗,由于心律失常机制复杂和诱发Tdp(尖端扭转性室速)。前期研究发现大鼠甲状腺素心肌病的致心律失常性很强,并有IKr和IKs明显增强。而后发现应激(给异丙肾上腺素)也诱导心肌增强IKr和IKs,VF发生率很高。我们研制的新内皮素受体(阻断ETA, ETB) 拮抗剂CPU0213有明显抗心律失常作用。ET调控ROS的主要来源NADPH氧化酶。我们假设应激性加重致心律失常性和心衰,由于ET激活NADPH氧化酶和PKC?过磷酸化,介导IKr,IKs上调,和舒张期钙泄漏。本课题研究ET受体和NADPH氧化酶,调控应激反应中钙调控蛋白FKBP12.6,SERCA2a,CASQ2及连接蛋白Cx43下调,成纤维细胞的异常表达,和内质网应激活性分子PERK和CHOP等上调。并证明ETA和ETB具有分别介导作用。阻断IKr可与Tdp分开,拓宽心律失常机制研究和寻找新药途径。
ER stress;NADPH oxidase;reactive oxygen species;mitochondria;diabetic complications
我们的研究,从膜上离子通道转到胞内ROS生成,内质网和线粒体的功能改变,及慢性炎症机制介导作用。 许多疾病机制中,炎症有关的分子生物记号变异,起着重要的作用。内皮素(ET-1)是重要的细胞因子, 在缺氧,应激,糖尿病等,大量生成ET-1,激活NADPH氧化酶(NADPH oxidase, NOX),二者呈偶联状态。NOX有多个亚基 调控部分和催化部分。 NOX已认为是细胞内主要的ROS生成场所,ET-NOX构成一个重要致病的通路,也是体内低水平炎性的重要组成部分。内质网(肌浆网)功能主要有3 方面,对细胞十分重要。 控制胞内钙平衡(钙释放和钙调控蛋白)。蛋白质生物合成肽链叠合反应,折叠成空间构象,使生成具有生物活性蛋白质。叠合反应易于受氧自由基干扰,形成折叠错误或无叠合现象,生成无效蛋白,这是内质网应激 (ER stress),它是氧化应激主要结果。我们认为ROS也是NOX的激活剂。 细胞凋亡,受到线粒体和内质网双重控制。 内质网病变使心肌损害,成为严重心律失常和心衰的重要分子基础。 我们证明, 糖尿病,应激,缺氧性损伤,均引起内质网病变,使出现心衰,以及肾,肝以及睾丸的病损。NOX-内质网应激所介导的炎性病变,还包括 p66Shc, AQP4 (水通道),Akt, AMPK, 以及MMP2/9, Cx43,PPARα/γ, BCl2, Bax, 等,并有IκBβ和NFκB通路的激活,具有炎症的特点。 应激,缺氧和糖尿病等形成慢性炎症状态,可分为3 个平台。1, NOX激活,生成大量ROS, 从而激活多种细胞因子ET-1, leptin (OBRb), 等。2,内质网(肌浆网)病变, 表现为 钙调蛋白(FKBP12.6, SERCA2a, CASQ2)下调; 蛋白质合成中的无叠合现象,形成无效蛋白质;内质网病变与线粒体的异常密切相关;出现细胞凋亡,BCl2 下调, Bax上调 和 出现DNA ladder。 3, p66Shc 的激活, 它调控整个细胞以及机体的氧化应激水平,与生命(寿命)呈负性相关。 P66Shc的激活,构成持久炎症状态。 慢性炎症状态的线粒体损害,使病理条件下药动学异常,药物纠正线粒体使药动学恢复正常。本课题共发表SCI 18 篇。 组织一次国际学术研讨会,会议专题报告21个。共研究了IND(研究中新药)4个。