Apelin---新型缺血性心律失常的治疗靶点

Ischemic arrhythmias such as ventricular tachycardia and ventricular fibrillation were the most common reasons of sudden cardiac death. But its mechanism was not clear and in clinic there were lack of effective prevention measures for ischemic arrhythmias. In our preliminary study, we found that Apelin, as one of the new protective factors on cardiovascular system, was negative correlated with the occurrences of ischemic arrhythmias in myocardio infarction (MI), therefore we speculated that Apelin is an important regulator associated with ischemic arrhythmias in MI, but the detailed mechanisms have not been elucidated. This project will use the Apelin knockout mice, Patch-clamp and molecular biological techniques, etc. to determine if Apelin is involved in ionic remodeling such as sodium, calcium and potassium channels, to clarify the molecular mechanisms and identify that Apelin will be a therapeutic target for ischemic arrhythmias. To find and build the molecula network of lncRNAs-MicroRNAs-Apelin in MI. To confirm that the signal pathway MIAT-miR-503/15b-Apelin-ion channels was involved in the ischemic arrhythmias. To collect the serum samples of patients with MI and search the related warning biomarkers for ischemic arrhythmias .The project will provide new insights into the treatment of ischemic arrhythmias and the prevention of sudden cardiac death.

缺血性心律失常（尤室颤、室速）是心肌梗死发生猝死的主要因素，机制尚不明确，也缺乏有效的防治措施。我们前期研究发现，Apelin作为新型心血管保护因子，其血清水平与心肌梗死患者发生缺血性心律失常具有显著的相关性，但其对缺血性心律失常的作用尚无报道。本项目通过动物模型、细胞培养及转基因动物，应用分子生物学、膜片钳等技术，研究Apelin对缺血时心肌钠、钾和钙离子通道的作用及下游信号通路，探讨其对缺血性心律失常的调控机制，寻找并构建缺血时lncRNAs- MicroRNAs-Apelin的分子调控网络，证实通路MIAT-miR-503/15b-Apelin-离子通道参与缺血性心律失常的发生，并结合心肌梗死患者血液样品的数据分析，寻找缺血性心律失常相关的预警生物标志物。本项目将完善并拓展我们对缺血性心律失常发病机制和防治策略的认识，为缺血性心律失常的新药研发提供理论依据和治疗靶点。

虽然诊断与治疗方法进步迅速，但心肌梗死仍是危害人类健康的头号杀手。预测2030年，心肌梗死将成为我国居民的首要死因。心肌梗死等心肌缺血性疾病引起的心律失常，称为缺血性心律失常，其中致命性的心律失常（室颤和室速）是导致心源性猝死的主要原因。.Apelin是血管紧张素1型受体相关蛋白（APJ）的天然配体，广泛分布于机体心血管系统及神经内分泌等组织器官。其生理效应与AngⅡ既相拮抗又相协调，共同参与血压稳定、血流动力学稳态、减少氧自由基等生理活动。申请者一直在重点关注和参与Apelin/APJ系统与心脏功能调控的机制研究。.在体实验显示冠脉结扎心肌梗死模型（MI）小鼠预先给予Apelin室性早搏发生个数明显减少，室性早搏持续时间缩短，且给药组小鼠心脏QT和QTc较缺血组明显缩短； Western结果显示给予Apelin组心脏梗死边缘组织的Kir2.1蛋白表达明显上调；心律失常实验结束后，取各组心脏酶解消化分离获得单个心肌细胞，膜片钳结果显示相比模型组，Apelin组细胞膜静息电位下调和动作电位时程缩短，且IK1电流密度增加。上述结果提示Apelin可通过增加心肌细胞的Kir2.1通道表达稳定细胞膜减少缺血性心律失常的发生。心肌细胞缺血缺氧Apelin表达下调，但其调控机制及其诱导的受体激活机制目前尚无报道。.研究发现Apelin是miR-503直接作用靶点，过表达miR-503可抑制Apelin的表达促进心肌梗死后心肌细胞的凋亡。通过在体和离体实验证实miR-503加重其对心肌细胞损伤，促进细胞凋亡；抑制miR-503的表达通过线粒体途径抑制细胞凋亡，改善心肌梗死小鼠的心脏功能，miR-503有望成为治疗心肌梗死的新靶点。.应用HEK293细胞作为表达载体转染lnc1558明显降低miR-503的表达，荧光强度下降，说明Linc1558可以通过结合Mmu-miR-503序列从而影响其荧光活性改变。心肌细胞转染过表达lnc1558，miR-503基因表达减低。进一步提示lnc1558可能对miR-503具有直接调控作用。过表达lnc1558对MI小鼠心脏功能有保护作用，并减少心肌梗死面积。.研究Apelin对缺血时心肌钠、钾和钙离子通道的作用及下游信号通路，探讨其对缺血性心律失常的调控机制，寻找并构建缺血时lncRNAs-MicroRNAs-Apelin的分子