硫化氫對心肌細胞內鈣通道的調控作用及其分子機制

《硫化氫對心肌細胞內鈣通道的調控作用及其分子機制》是依託復旦大學，由朱依純擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：硫化氫對心肌細胞內鈣通道的調控作用及其分子機制
• 依託單位：復旦大學
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：朱依純

項目摘要

硫化氫是否可對心肌細胞鈣通道產生直接作用至今不明。本課題擬研究硫化氫是僅作用於心肌細胞膜上的L型鈣通道，從而通過調節外鈣內流再繼發性地影響內質網鈣釋放，還是可同時作用於外鈣內流和內鈣釋放這兩個環節。對於L型鈣通道，還將深入研究硫化氫是直接作用於通道分子產生調控作用，還是依賴於某條胞內信號通路而產生間接的調控作用。本課題中將著重研究AC→cAMP→PKA和sGC→cGMP→PKG 這兩條信號通路在硫化氫調控L型鈣通道功能中的作用。本課題的科學意義在於可論證硫化氫是否是一種心肌細胞L型鈣通道抑制劑，並明確該新型氣體分子是如何作用於心肌細胞L型鈣通道的，有助於提出一種調控心肌細胞離子通道的新機制。

結題摘要

觀察到H2S抑制烏頭鹼誘發的實驗性大鼠心律失常，並深入研究H2S抑制心律失常的機制，包括：NaHS延長SD大鼠心肌細胞動作電位的時程的作用，降低1期復極速率；因此，H2S可延長心肌細胞絕對不應期。但H2S對心室肌細胞Iss、IK1和INa通道的開放功能無影響。H2S延長心肌細胞動作電位時程及絕對不應期的作用是通過抑制心室肌細胞Ito電流的作用呈濃度和時間依賴性，但並不影響Ito鉀通道的電壓門控特性。我們還進一步研究了心室肌細胞Ito通道和ICa-L通道的相互作用與H2S效應的作用，觀察到阻斷Ito通道對心肌細胞鈣瞬變無明顯影響，而耗竭胞內鈣後Ito基礎電流下降50%左右，而H2S對Ito通道的作用則不受影響。鑒於我們發現H2S的分子開關是二硫鍵，我首先在HEK293細胞（無與Ito通道發生天然聯繫的胞內/胞膜信號分子）轉染、表達重組的Ito鉀通道孔形成亞單位KCND2，並測定到H2S對其開放功能具有直接調控作用，從而確定Kv4.2是其直接作用的靶分子，很可能含有作為H2S分子開關的二硫鍵，我們進一步根據KCND2上的半胱氨酸殘基位點逐一突變成丙氨酸並轉染、表達於HEK293細胞，以便下一步確定H2S分子開關的具體位置。