细胞自噬在线粒体ATP敏感钾通道调节剂预处理心肌缺血再灌注损伤中的作用

Prevention and treatment of ischemic heart disease has become the common focus of the social and the medical profession. Therefore, looking for a new protection mechanism and drug targets has become an important issue. This subject is based on pharmacological preconditioning, with Mitochondria ATP sensitive potassium channel （mitoKATP） as the starting point, and discusses the changes of functions and electrophysiological properties of mitoKATP and the level of autophagy during myocardial ischemia by using in vitro and in vivo ischemia reperfusion model. This subject researches the effect of autophagy during myocardial ischemia reperfusion pretreated by mitoKATP openers or blockers. It will find the functions and properties variation of mitoKATP during ischemia reperfusion and define the status of mitoKATP, and confirm the effect of autophagy in myocardial ischemia reperfusion pretreated by mitoKATP opener. It will clarify the protective effect of mitoKATP opener pretreatment during myocardial ischemia, and it may induce autophagy increasing through PI3K signal pathway to protect cardiac. This research will provide a new means of intervention for the prevention and treatment of myocardial ischemia and reperfusion injury.

缺血性心脏病的防治已成为社会及医学界共同关注的焦点，寻找新的心脏保护机制及防治药物靶点已成为人们关注的重要课题。本课题基于药物预处理，以线粒体ATP敏感钾通道（mitoKATP）为切入点，采用体内体外缺血再灌注模型，研究心肌缺血状态下mitoKATP功能、电生理学特性的变化规律，并观察缺血再灌注不同阶段自噬水平的变化，研究自噬在mitoKATP开放剂及阻断剂预处理心肌缺血再灌注损伤中的作用。该研究将揭示心肌缺血缺氧时mitoKATP功能、电生理学特性的变化规律，明确mitoKATP所处的地位，以及自噬在mitoKATP开放剂预处理心肌缺血再灌注损伤中的作用。阐明mitoKATP开放剂预处理对心肌缺血的保护作用，证实mitoKATP开放诱导自噬水平增加并通过磷脂酰肌醇3-激酶信号通路产生心肌保护作用，为临床防治心肌缺血及再灌注损伤提供新的干预手段。

缺血性心脏病的防治已成为社会及医学界共同关注的焦点，寻找新的心脏保护机制及防治药物靶点已成为人们关注的重要课题。本课题基于药物预处理，以线粒体ATP敏感钾通道（mitoKATP）为切入点，采用体内体外缺血再灌注模型，研究心肌缺血状态下mitoKATP功能、电生理学特性的变化规律，并观察缺血再灌注不同阶段自噬水平的变化，研究自噬在mitoKATP开放剂及阻断剂预处理心肌缺血再灌注损伤中的作用。该研究主要结果：1、在心肌细胞缺血再灌注模型中，可以检测出mitoKATP组成亚基Kir 6.1表达增加，尤其在mitoKATP开放预处理后Kir6.1表达增加更明显，且经过细胞形态学观察发现缺血再灌注损伤减轻，这表明mitoKATP开放增加，通过流式细胞仪检测细胞凋亡减少，明确了mitoKATP在心肌缺血再灌注损伤中的保护作用；2、采用mitoKATP和sarc KATP开放剂以及相应阻断剂预处理，对心肌缺血缺氧损伤进行观察研究。结果说明膜及线粒体钾通道的开放与阻断在心肌细胞缺血再灌注中的损伤及保护作用发挥了重要的作用。进一步对线粒体及膜钾通道的对比发现，线粒体钾离子通道在心肌细胞缺血再灌注损伤中发挥了更为重要的作用。而且线粒体开放剂的保护作用似乎更为有效；3、应用自噬激动剂及阻断剂，通过检测LDH，细胞凋亡、分子生物学检测自噬特异性蛋白LC3，证实细胞自噬参与完成mitoKATP开放剂预处理心肌缺血再灌注的保护作用。应用Western Blot技术，检测ClassIPI3K(p110α)、ClassIIIPI3K（hvps34）、PKB、pPKB、pmTOR、mTOR、Berlin1蛋白的表达变化，证实线粒体钾通道的开放或阻断对于不同的信号通路具有不用的作用机制；4、复制大鼠在体心肌缺血再灌注模型，验证mitoKATP开放剂二氮嗪预处理对心肌缺血再灌注损伤的保护作用。并进一步利用自噬激动剂与阻断剂，证实了mitoKATP开放剂是通过促进细胞自噬产生心肌保护作用。该研究揭示心肌缺血缺氧时mitoKATP功能、电生理学特性的变化规律，明确mitoKATP所处的地位，以及自噬在mitoKATP开放剂预处理心肌缺血再灌注损伤中的作用。阐明mitoKATP开放剂预处理对心肌缺血的保护作用，证实mitoKATP开放诱导自噬水平增加并通过磷脂酰肌醇3-激酶信号通路产生心肌保护作用，为临床防