《TRPV4通道介導心肌缺血再灌注損傷的機制研究》是依託華中科技大學，由杜以梅擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：TRPV4通道介導心肌缺血再灌注損傷的機制研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：杜以梅
- 依託單位：華中科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
TRPV4通道是新發現的一種非選擇性陽離子通道，激活時可升高胞內鈣離子（[Ca2+]i），促進氧自由基（ROS）釋放，激發炎症反應，導致細胞凋亡壞死，還可誘發心律失常。然而TRPV4是否介導心肌缺血再灌注損傷（MIRI）的發生和發展，尚未見報導。最近我們預實驗發現：正常心肌細胞有少量TRPV4表達，而在MIRI中，其表達及功能顯著上調；另外，TRPV4激動劑可顯著影響心肌細胞再灌注損傷挽救激酶（RISK）表達和活性。基於以上結果，我們推測在MIRI的發生和發展中，TRPV4上調，可通過升高[Ca2+]i、促進ROS釋放、激發炎症反應以及下調RISK信號通路，導致心肌細胞凋亡壞死和心律失常。本研究擬建立MIRI小鼠及細胞模型，利用TRPV4-/-小鼠、TRPV4-siRNA及TRPV4阻斷劑/激動劑，觀察TRPV4如何參與MIRI的發生和發展，探索其分子機制，為臨床防治MIRI提供新的靶點。
結題摘要
TRPV4通道是一種非選擇性陽離子通道，可被缺血再灌注（I/R）激活，然而TRPV4是否參與心肌I/R損傷（MIRI）以及機制尚未見報導。因此本項目建立了在體、離體以及細胞MIRI模型，利用TRPV4-/-小鼠、TRPV4-siRNA及TRPV4阻斷劑/激動劑， 研究了TRPV4在MIRI的作用及其機制。主要的結果如下：（1）TRPV4在I/R後功能性表達升高；（2）激動TRPV4可明顯加重MIRI，主要表現為增加心梗面積、促進心肌細胞凋亡以及惡化心功能，同時可進一步增強I/R誘導的 [Ca2+]i升高、ROS釋放增多、Δψm去極化、mPTP孔開放以及中性粒細胞浸潤和炎症因子表達，而抑制TRPV4可顯著減輕上述作用； （3）TRPV4阻斷劑HC-067047治療後可顯著上調PI3K/Akt、ERK1/2和GSK-3活化（RISK信號通路），卻對STAT3磷酸化水平（SAFE信號通路）影響不大，而RISK信號通路的阻斷劑LY294002、wortmannin或U0126，均能廢除HC-067047的心肌保護作用；（4）HC-067047濃度依賴性減少H/R誘導的ROS和MDA釋放、增強抗氧化酶活性、上調Akt磷酸化、促進Nrf2核轉移以及ARE的基因表達，而Akt阻斷劑LY294002可抑制HC-067047誘導的Nrf2核轉移， LY294002以及Nrf2 siRNA均能顯著抑制HC-067047的抗心肌氧化損傷的作用；（5）靜脈麻醉劑丙多酚可直接抑制心肌細胞上的TRPV4通道，減少I/R誘導的Ca2+內流，可完全逆轉TRPV4激動劑GSK1016790A誘導的損傷，卻無法進一步增加HC-067047的心肌保護作用。因此，本項目首次證實TRPV4介導了MIRI；激活TRPV4可通過[Ca 2+ ]i/ROS/Δψm/ mPTP以及炎症反應介導MIRI；阻斷TRPV4可通過上調RISK信號通路減輕心肌細胞凋亡以及上調Akt/Nrf2/ARE信號通路增加內源性抗氧化酶活性減輕氧化應激損傷等分子機制減輕MIRI；此外丙多酚減輕MIRI損傷的作用也與抑制TRPV4，減輕細胞內鈣超載相關。以上研究結果證實了TRPV4參與了MIRI，有望成為MIRI治療的新靶點。
