钠钾泵/PI3K1A/Akt信号轴在心室重构中的作用和机制研究

慢性心衰是困扰人类的重要疾病，本课题旨在探索干预心室重构的可能途径，以期为阻断心衰的病理进程提供切实可行的办法。目前大量研究发现洋地黄类制剂可以通过诱导钠钾泵信号传导功能改善心肌的代谢，哇巴因是洋地黄类药物的一种，前期研究发现哇巴因可以通过激活心肌细胞钠钾泵信号传导功能导致心肌细胞生理性肥大，我们的课题研究主要围绕哇巴因-钠钾泵信号通路是否可以阻断心肌病理性肥大而展开。近三年来，我们课题组成功建立并稳定了成年小鼠心肌体外分离术，使用Western Blot法检测到低剂量哇巴因可以阻断ISO激活的病理性信号通路，用RT-PCR、[3H]-亮氨酸掺入法检测到心肌细胞在ISO刺激下的病理性肥大可以用哇巴因改善。动物实验发现TAC模型小鼠皮下埋植哇巴因微泵后，心肌肥大和凋亡情况较对照组明显好转。目前的研究结果揭示了哇巴因通过激活钠钾泵Akt/PI3K信号通路可以拮抗病理性心肌肥大，为调控钠钾泵Akt/PI3K信号通路从而改善心室重构提供了理论基础。

病理性心室重构是慢性心功能衰竭必经过程。申请者前期研究发现钠钾泵与配体哇巴因结合可以激活心肌细胞PI3K1A/Akt信号通路，可能参与调控心室重构过程，但具体作用及机制不详。本课题拟通过心肌细胞分离培养和构建小鼠主动脉狭窄致心衰模型技术，借助腺病毒转染沉默基因、基因敲除等方法，研究哇巴因激活钠钾泵/PI3K1A/Akt信号轴对异丙肾上腺素诱导心肌病理性肥大和凋亡，以及压力负荷致心室重构、心功能衰竭的保护作用及机制；并观察在降低钠钾泵表达、使用PI3K1A、Akt激酶抑制剂等干预手段下调钠钾泵/PI3K1A/Akt信号轴后，对该通路在病理性心室重构、心功能衰竭中作用的影响。本课题将部分阐明钠钾泵信号传导功能在病理性心室重构中的作用机制和内源性洋地黄样物质-哇巴因的新功效，为寻求拮抗心室重构、心功能衰竭的手段提供依据。

触觉生成异常是机械性痛觉过敏的主要成因之一，但其分子机制并不明确。本项目综合运用分子遗传学、在体膜片钳电生理、胞内Ca2 荧光成像和动物行为学检测等技术，研究了TRPV（OSM-9）通道、TRP-4通道、TRPA1通道、TRPP通道等通道在线虫触觉和机械性痛觉生成中的功能和分子机制，发现OSM-9、TRPA1等通道通过增加细胞的钙信号在多种神经元上间接参与对机械刺激的响应。本项目研究过程中，同时发现ENaC通道、机械敏感Cl通道在触觉响应中的重要功能及其与TRP通道的关系；发现神经胶质细胞在机械刺激响应过程中的重要作用。这些研究成果从新的视点揭示TRP等离子通道在触觉和痛觉生成中的作用，探索机械性痛觉过敏的分子病理，并为鉴定新型机械受体通道、发现新的药物靶标和临床方案奠定了一定的科学基础。 2100433B

触觉生成异常是机械性痛觉过敏的主要成因之一。TRP通道广泛参与了触觉和痛觉生成过程，但是其分子机制并不明确。我们在前期研究中发现TRP-4通道作为机械受体通道直接介导了线虫多巴胺能神经元的触觉和机械性痛觉响应。该发现在国际上首次证明了TRP通道具有机械受体通道特性，然而其分子机理仍不清楚。其他TRP通道亚型，如TRPA、TRPV参与触觉生成的分子机制也是悬而未决的问题。本项目拟综合运用分子遗传学、在体膜片钳电生理、胞内Ca2 荧光成像和动物行为学检测等技术，研究：1）TRP-4通道介导机械受体电流的分子机制；2）TRPA1、TRPV（OSM-9、OCR-2）通道在线虫触觉和机械性痛觉生成中的功能和分子机制。本研究将从新的视点揭示TRP通道在触觉和痛觉生成中的作用，探索机械性痛觉过敏的分子病理，并为鉴定人类机械受体通道、发现新的药物靶标和临床方案打下基础。