κ-阿片受体通过调节内皮素及其受体信号通路参与抗缺血性心律失常的研究

κ-阿片受体介导的抗缺血性心律失常的作用机制尚不十分清楚。研究表明，心肌缺血可导致内皮素ET水平增高，进而引起细胞内钙超载，使心肌缝隙连接的主要功能蛋白Cx43出现功能异常，引起缝隙连接出现电脱耦联而致心律失常。本课题组研究表明,κ-阿片受体兴奋后不仅可抑制细胞内钙瞬变，还首次发现其可下调ET的水平，我们推测κ-阿片受体有可能通过抑制ET及其受体引起的心肌细胞内钙水平升高，改善Cx43的功能，从而抑制缺血性心律失常的发生。本研究拟以大鼠心肌缺血为模型，采用电生理学、Western blotting、免疫荧光多重标记和激光共聚焦显微镜等技术，首次研究心肌κ-阿片受体是否通过影响ET及其受体介导的信号通路继而发挥了抗缺血性心律失常的作用，该研究将为揭示κ-阿片受体介导的抗缺血性心律失常的作用机制提供新的学术见解，也可为临床应用阿片类物质防治缺血性心律失常提供实验和理论依据。

κ-阿片受体介导的抗缺血性心律失常的作用机制尚不十分清楚，本研究利用大鼠心肌缺血再灌注模型，首次研究心肌κ-阿片受体是否通过影响内皮素ET及其受体介导的c-Src酪氨酸蛋白激酶-细胞内钙-缝隙连接蛋白Cx43信号通路继而发挥了抗缺血性心律失常的作用。结果显示，ET可导致正常大鼠和加重心肌缺血大鼠发生严重的室性心率失常，预先给予κ-阿片受体激动剂U50488H可显著抑制ET引起的室性心律失常的发生。进一步研究发现心肌缺血可引起大鼠ET水平升高，而κ-阿片受体兴奋后可显著抑制正常大鼠和缺血大鼠ET水平，并下调其mRNA表达，此作用可被κ-阿片受体阻断剂nor-BNI所阻断。缺血再灌注2 h时，ET受体表达增多，U50488H可抑制其表达。ET及心肌缺血均可单独引起磷酸化c-Src（p-Src）酪氨酸蛋白激酶表达增多，ET还使得心肌缺血时p-Src进一步增多，而兴奋κ-阿片受体可显著抑制上述p-Src的表达增加。Cx43是哺乳动物心肌细胞间最主要的连接蛋白，其异常改变与心律失常密切相关。心肌缺血时，Cx43和磷酸化Cx43（p-Cx43）表达减少，分布侧移，而提前兴奋κ-阿片受体可抑制此改变。免疫印迹和免疫组化结果均显示，兴奋κ-阿片受体可抑制心肌缺血及给予ET时p-Cx43的异常变化和分布侧移。高钙灌流可引起离体心脏发生显著的心律失常并伴随Cx43表达水平显著降低，而U50488H和L型钙通道阻断剂Nifedipine均可抑制上述现象。此外，膜片钳结果显示兴奋κ-阿片受体可剂量依赖的抑制单个心肌细胞L型钙电流，在整体动物上，兴奋κ-阿片受体可显著降低心肌缺血所引起的心律失常，该作用可被L型钙通道激动剂Bay k8644和Cx43解耦联剂heptanol所拮抗。免疫印迹结果显示U50488H在心肌缺血时对Cx43蛋白的保护作用可被Bay k8644所拮抗。以上结果表明：U50488H可通过激活κ-阿片受体抑制ET及其受体系统，进而抑制c-Src酪氨酸蛋白激酶磷酸化，并通过调节Ca2+-Cx43信号通路发挥抗缺血性心律失常的作用。该研究为揭示κ-阿片受体介导的抗缺血性心律失常的作用机制提供了新的学术见解，也为临床应用阿片类物质防治缺血性心律失常提供了实验和理论依据。