论文部分内容阅读
电压门控钠通道是心肌细胞动作电位发生和传播的基础,也是治疗心律失常的重要靶点。近来发现,心房和心室肌细胞的钠电流在多方面存在明显差异,并且对药物的敏感性也不一样,然而,目前还没有发现这种差异的分子生物学基础。所以,我的博士课题以大鼠为研究对象,在分子水平研究心房和心室肌细胞钠通道表达差异的分子生物学基础；另外,研究了TRPC通道阻断剂SKF-96365和Pyr3对心肌细胞的钠电流的影响以及选择性心房离子通道阻滞剂刺槐素能否阻断在心房肌细胞优势表达的SKCa通道。在博士论文的第一部分,进一步证实了大鼠的心房和心室肌细胞的钠电流也是存在明显差异的,即与心室肌细胞钠电流相比,心房肌的钠电流失活较快,稳态失活电压较负,从失活状态恢复较慢,对III类抗心律失常药物--决奈达隆(Dronedarone)的抑制作用较敏感(IC50:4.8vs.14.2μM),首次用qPCR和Western Blot方法证明心房和心室肌细胞电压门控钠通电流生物物理特性及药理敏感性的差异在于钠通道β2和β4亚基基因和蛋白水平的不同：即心房钠通道β2和β4亚基基因和蛋白水平远低于心室肌细胞的表达水平。免疫细胞化学实验也表明心房肌细胞钠通道的β2(SCN2B)和β4(SCN4B)亚基免疫荧光水平比心室肌细胞低。十分重要的是我发现钠通道β2和p4亚基蛋白水平表达的差异也存在于人心脏。在第二部分,首次证明了所谓的特异性TRPC通道特异性阻断剂SKF-96365能显著抑制心肌细胞钠电流(IC50,1.36μM),减慢钠通道失活后的恢复速率、使通道稳态失活电位更负,并显示出频率依赖性(IC50分别为1.02μM,0.56μM在1和10Hz)。而TRPC3通道的阻断剂Pyr3在常用浓度(10μM)下对钠电流峰值的抑制率为～10%。说明SKF-96365并非特异性的TRPC通道阻断剂。第三部分,在稳定表达hSK1, rSK2和hSK3通道的HEK293细胞上,首次发现选择性心房离子通道阻滞剂刺槐素(Acacetin)能浓度依赖性的抑制hSKl, rSK2和hSK3电流,IC50分别为15.4,8.3和10.9μM。hSK3通道的H485,S507,和H516分别突变后,Acacetin对电流的抑制作用显著减弱,说明Acacetin可能通过与通道P-loop部分的第485,507和516位氨基酸结合而起到阻断作用。总之,本博士论文研究课题的主要发现是：1)钠通道的β2和β4亚基在心室肌细胞的优势表达是心房和心室肌细胞钠电流存在差异的分子基础；2)作为工具药而广泛使用的SKF-96365并非是一个选择性TRPC通道阻断剂,低浓度对钠电流有很强的抑制作用。3)选择性心房离子通道阻滞剂刺槐素能抑制SKCa电流,可能也是治疗房颤的离子机理之一。