心房钠尿肽阻抑心室肌细胞晚钠电流与胞内钙离子之间正反馈的机制研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    81670302
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    57.0万
  • 负责人：
    罗岸涛
  • 依托单位：
    武汉科技大学
  • 学科分类：
    H0204.心电活动异常与心律失常
  • 结题年份：
    2020
  • 批准年份：
    2016
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2017-01-01 至2020-12-31

项目摘要

Studies have shown that the increased late sodium current (INa.L) in ventricular myocytes of heart failure and myocardial infarction was an important factor to induce intracellular Ca2+ overload and arrhythmias, and a positive feedback loop between INa.L and intracellular Ca2+ was coupled by calmodulin kinase II (CaMKII) and protein kinase C (PKC). Recently, we found that atrial natriuretic peptide (ANP) can obviously inhibit INa.L increased by sea anemone toxin (ATX II, INaL open agent) and higher intracellular Ca2+ in ventricular myocytes, and there may be a negative feedback loop between CaMKII or PKC and ANP in vivo. Therefore, we hypothesized that the positive and the negative feedback loops coupled by CaMKII and PKC may exist in vivo and play an important role in the regulation of INa.L and intracellular Ca2+ in ventricular myocytes. In this study we shall use whole-cell patch clamp recording technique, visual motion edge detection system, intracellular Ca2+ measurement system, multi-channel physiological signal acquisition system and molecular biology technology to explore the mechanisms of ANP inhibiting the INa.L increased by ATX II, higher intracellular Ca2+, hypoxia or heart failure from cell and organ level, and confirmed the regulatory effect of negative feedback between CaMKII or PKC and ANP on INa.L in ventricular myocytes.
已有研究表明，心衰或心梗增大的心室肌细胞晚钠电流（INaL）是诱发胞内Ca2+超载和 心律失常的重要因素，而INaL和胞内Ca2+浓度之间可构成正反馈环路且被钙调蛋白激酶II（C aMKII）和蛋白激酶C( PKC)所介导。我们在预试中发现心房钠尿肽（ANP）对海葵毒素（ATX Ⅱ,INaL开放剂）和胞内高Ca2+增大的心室肌细胞INaL具有明显抑制作用，并且CaMKII及PKC 与ANP之间可能存在负反馈环路。因此，我们推测体内存在有由CaMKII和PKC所偶联的两个正、 负反馈并对INaL和胞内Ca2+进行调节。本研究采用全细胞膜片钳技术、可视化动缘探测、细 胞内钙测定系统和分子生物学技术从细胞和器官水平探讨ANP抑制ATXⅡ、胞内高Ca2+、缺氧或 心衰等病理情况增大的心室肌细胞INaL的机制，并证实CaMKII及PKC与ANP之间形成的负反馈 环路对心室肌细胞INaL的调节作用。

结项摘要

已有研究表明，心衰或心梗增大的心室肌细胞晚钠电流（INaL）是诱发胞内Ca2+超载和心律失常的重要因素，而INaL和胞内Ca2+浓度之间可构成正反馈环路且被钙调蛋白激酶II（CaMKII）和蛋白激酶C( PKC)所介导。我们在预试中发现心房钠尿肽（ANP）对海葵毒素（ATXⅡ,INaL开放剂）和胞内高Ca2+增大的心室肌细胞INaL具有明显抑制作用，并且CaMKII及PKC与ANP之间可能存在负反馈环路。因此，我们推测体内存在有由CaMKII和PKC所偶联的两个正、负反馈并对INaL和胞内Ca2+进行调节。本研究采用全细胞膜片钳技术、可视化动缘探测、细胞内钙测定系统和分子生物学技术从细胞和器官水平探讨ANP抑制ATXⅡ、胞内高Ca2+、缺氧等病理情况增大的心室肌细胞INaL的机制，并证实CaMKII及PKC与ANP之间形成的负反馈环路对心室肌细胞INaL的调节作用。实验发现在单通道记录中ANP可减小INaL通道的通道活性及通道开放时间、开放概率而抑制INaL。ANP可浓度依赖性抑制ATXII增大的INaL，对胞内高Ca2+及缺氧增大的INaL也有抑制作用。ANP通过抑制PKC和CaMKII而发挥其抑制作用。ANP抑制了ATXII、缺氧诱发的胞内高Ca2+异常和收缩紊乱，有心肌保护作用。在离体心脏灌流实验中，ANP还减少了ATXII诱发的心律失常的发生。项目阐明ANP通过抑制INaL发挥心脏保护作用，证实了CaMKII及PKC和ANP之间的负反馈对INaL的调节作用。

项目成果

期刊论文数量（6）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Eleutheroside B, a selective late sodium current inhibitor, suppresses atrial fibrillation induced by sea anemone toxin II in rabbit hearts
刺五加苷 B 是一种选择性晚期钠电流抑制剂，可抑制海葵毒素 II 引起的兔心脏心房颤动
  • DOI：
    10.1038/s41401-020-0453-z
  • 发表时间：
    2020-07
  • 期刊：
    Acta Pharmacol Sin
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Pei-Pei Zhang;Zhao-Fu Guo;Pei-Hua Zhang;Zhi-Pei Liu;Lv Song;Ze-Fu Zhang;Yu-Zhong Jia;Zhen-Zhen Cao;Ji-Hua Ma
  • 通讯作者：
    Ji-Hua Ma
Curcumin, a Multi-Ion Channel Blocker That Preferentially Blocks Late Na+Current and Prevents I/R-Induced Arrhythmias
姜黄素，一种多离子通道阻断剂，优先阻断晚 Na 电流并预防 I/R 诱发的心律失常
  • DOI：
    10.3389/fphys.2020.00978
  • 发表时间：
    2020-08-21
  • 期刊：
    FRONTIERS IN PHYSIOLOGY
  • 影响因子：
    4
  • 作者：
    Song, Lv;Zhang, Ze-fu;Ma, Ji-hua
  • 通讯作者：
    Ma, Ji-hua
Antiarrhythmic effect of crotonoside by regulating sodium and calcium channels in rabbit ventricular myocytes
巴豆苷调节兔心室肌细胞钠钙通道的抗心律失常作用
  • DOI：
    10.1016/j.lfs.2020.117333
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    Life Sci
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Zhipei Liu;Yuzhong Jia;Lv Song;Youjia Tian;Peipei Zhang;Peihua Zhang;Zhenzhen Cao;Jihua Ma
  • 通讯作者：
    Jihua Ma
Sodium Houttuyfonate Inhibits Voltage-Gated Peak Sodium Current and Anemonia Sulcata Toxin II-Increased Late Sodium Current in Rabbit Ventricular Myocytes
鱼腥草素钠抑制兔心室肌细胞中电压门控峰值钠电流和苏卡达海葵毒素 II 增加的晚期钠电流
  • DOI：
    10.1159/000490465
  • 发表时间：
    2018-08
  • 期刊：
    Pharmacology
  • 影响因子：
    3.1
  • 作者：
    Cao Zhenzhen;Liu Zhipei;Zhang Peipei;Hu Liangkun
  • 通讯作者：
    Hu Liangkun
Andrographolide inhibits arrhythmias and is cardioprotective in rabbits.
穿心莲内酯可抑制心律失常并保护兔子的心脏
  • DOI：
    10.18632/oncotarget.18051
  • 发表时间：
    2017-09-22
  • 期刊：
    Oncotarget
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Zeng M;Jiang W;Tian Y;Hao J;Cao Z;Liu Z;Fu C;Zhang P;Ma J
  • 通讯作者：
    Ma J

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其他文献

藜芦定增强反向Na~+/Ca~(2+)交换电流诱导家兔心室肌细胞内Ca~(2+)超载和动作电位异常延长
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    生理学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    孔令浩;马季骅;张培华;罗岸涛;张硕;任志强;冯娟;陈玖玲
  • 通讯作者：
    陈玖玲

其他文献

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
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          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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