ILK调节休克心肌细胞收缩功能的钙敏感性机制

无论战时还是平时休克发生率和死亡率均很高，而休克后心脏收缩功能障碍是严重制约患者治疗的关键环节。近年研究发现整合素联接激酶(ILK)在心肌细胞结构和功能的调节中起关键作用，在心衰、缺血缺氧时心脏功能代偿中起重要作用。本实验室前期研究中发现ILK对休克心肌细胞收缩功能具有重要的调节作用，且可能与其调节心肌细胞钙敏感性有关，但具体机制尚不清楚。本课题拟利用大鼠休克模型，采用基因转染、免疫共沉淀、细胞膜片钳等技术，研究1)ILK在休克心肌细胞钙敏感性调节中的作用；2)ILK调节心肌细胞钙敏感性机制，重点研究ILK是直接磷酸化肌钙蛋白、还是通过Rac-PAK或RhoA-Rho kinase通路磷酸化肌钙蛋白调节心肌细胞钙敏感性，进而调节心肌细胞的收缩功能。希望通过此研究深化对休克心脏功能障碍机制的认识，为休克后心脏功能障碍治疗寻找新的治疗靶点和防治策略，并为研发新的钙增敏剂提供实验基础。

休克后心肌收缩功能障碍是高死亡率和致残率的重要因素，但其机制不清。整合素联接激酶(ILK)在心肌细胞结构和功能调节中起重要作用，但在休克后心脏收缩功能调节中是否发挥作用未见报道。我们的研究发现：(1) 休克后大鼠心脏血流动力学指标和心肌收缩力随休克时间逐渐下降(P<0.05)；ILK的活性变化与之一致(P<0.05)；ILK激动剂(PLTP)预处理可显著改善这些指标(P<0.05)，ILK特异性抑制剂(KP-392)可明显拮抗PLTP的改善作用(P<0.05)。提示ILK参与了休克心脏收缩功能调节，增强ILK的活性可增强休克心脏收缩功能。(2) 肌钙蛋白I (TnI)磷酸化提示心肌钙敏感性降低。休克后心肌组织TnI总量变化不显著，但磷酸化TnI (pTnI)随着休克时间延长而显著增加(p<0.01)；PLTP预处理后，pTnI明显恢复(p>0.05)；KP-392可显著拮抗PLTP对pTnI的恢复作用。提示ILK可通过影响休克心肌TnI磷酸化进而影响心肌钙敏感性来调节心肌的收缩功能。(3) 心肌MYPT(myosin-phosphatasetarget)是Rho激酶直接底物，休克后心肌MYPT总量变化不明显(P>0.05)，但磷酸化MYPT (p-MYPT)显著降低(p<0.01)，PLTP可显著恢复休克心肌p-MYPT(p<0.01)；KP-392则可显著降低PLTP的恢复作用，提示ILK可直接参与Rho激酶的活性调节。(4)Rho激酶特异性抑制剂(Y27632)对休克心脏收缩功能参数无明显影响(P>0.05)，但可明显降低PLTP引起的心脏功能的恢复(P<0.05)；Y27632对心肌TnI磷酸化水平无明显影响，PLTP可显著降低了心肌TnI磷酸化水平，但Y27632预处理后，PLTP的作用显著减弱。提示休克后心肌ILK可能通过对Rho激酶的调节，影响心肌TnI磷酸化水平。. 结论：休克后心肌ILK活性显著下降，并可引起心收缩功能下降，其作用可能是通过对Rho激酶的调节，影响心肌TnI磷酸化水平，从而引起钙敏感性下降所致；调节ILK活性可改善休克心脏的收缩功能。. 本研究已发表论文3篇(其中SCI 2篇，CSCD 1篇)，外投2篇(SCI 1篇，CSCD1篇)，培养在读研究生2名。