心梗后室性心律失常是心梗患者的常见死因,但现有药物治疗尚不能高效降低其发生。钙/钙调素-依赖的蛋白激酶2(CaMKII)的过度激活是心梗后潜在的致心律失常因素,可增加早后除极(EAD)及延迟后除极(DAD)等触发活动。现有的CaMKII化学抑制剂虽能抑制其活性,但存在着阻断钾通道、抑制Ca2+介导的钙电流促进作用及减弱心肌舒张功能等副作用。我们前期研究显示,编码心脏Ito电流的Kv4.3通道可竞争性抑制钙调素与CaMKII的结合,降低CaMKII活性。本项目拟通过腺病毒转染,在心梗后大鼠心脏上高表达Kv4.3通道,以期在逆转心梗后Ito重构的同时抑制过高的CaMKII活性,缩短APD,减少 EAD和DAD的发生,从而达到从多层面抑制心梗急性期和慢性期室性心律失常的目的,为治疗心梗后室性心律失常提供新的思路,也为离子通道通过激酶系统进行交互调节的机制作出阐释。
Myocardial infarction;CaMKII;Kv4.3 channel;ventricular arrhythmia;
心梗后室性心律失常是心梗患者的常见死因,但现有药物治疗尚不能高效降低其发生。我们前期研究显示,编码心脏瞬时外向钾电流(Ito)的Kv4.3通道可竞争性抑制钙调素(calmodulin,CaM)与钙/钙调素-依赖的蛋白激酶2(CaMKII)的结合,降低CaMKII活性。本项目通过在体注射转染携带Kv4.3基因腺病毒的方法,在心梗后大鼠心脏上高表达Kv4.3通道来抑制CaMKII活性。我们的研究发现,转染Kv4.3基因后,可以逆转心梗后Ito电流的下降。与此同时,Western Blot结果显示CaMKII的活性明显下降,受CaMKII调控的钙转运蛋白(如受磷蛋白, PLB)的磷酸化水平也明显下降。与传统的药物(美托洛尔联合卡托普利)治疗相比,转染Kv4.3基因在心梗早期(一周)即可明显减轻心肌纤维化,同时减少心肌梗死面积,且这一效应一直持续至心梗晚期(四周)。传统药物治疗在心梗早期不能显著抑制心肌纤维化及缩小心梗面积,但在心梗晚期有一定的作用。药物治疗可以明显改善心梗后的心功能,但转染Kv4.3基因尚不能提高射血分数,我们推测其原因是局部转染腺病毒尚不能改善整体心脏功能。