TRPC6介导自噬在心肌缺血再灌注损伤中的作用及机制研究

Myocardial ischemia-reperfusion (I/R) injury may occur with various therapeutic blood-restored measures, and it is the bottleneck of clinical treatment of coronary heart disease, but the mechanism has not yet fully understood till now. Dysregulated autophagy in the heart that may render cardiomyocytes more prone to I/R injury and long-term post-infarction cardiac remodeling. TRPC6 is a classic of nonselective cation channel, it has been reported that TRPC6-mediated calcium overload play an important role in the development of myocardial hypertrophy and heart failure. Our previous paper reported that TRPC3/6/7 triple-knockout can relieve myocardial apoptosis and I/R injury（PNAS,2017）, Meanwhile, our recent results have shown that autophagy in TRPC3/6/7 triple-knockout mice is reduced, this suggests that TRPC3/6/7 can influence autophagy, in order to further confirm which subtype influence autophagy more closely, We use heart specificity knockout TRPC6 (TRPC6-/-) mice to build I/R injury model, the preliminary experimental results prompted TRPC6 knockout significantly reduced myocardial infarction area, a reduction of Beclin1 and an increase of LAMP2 in the AAR area, this showed us TRPC6-mediated autophagy can influence I/R injury. Based on these results, this study is expected to further explore the role of TRPC6 in I/R injury and TRPC6-mediated autophagy and the underlying mechanism, It will provide novel insights into a better understanding of the mechanism of myocardial I/R injury and pave the way for new therapeutic targets for myocardial I/R injury.

心肌缺血再灌注（I/R）损伤是制约冠心病疗效的瓶颈，调控自噬已成为I/R损伤的防治热点。TRPC6在心肌肥大和心衰的发生发展中起重要作用，但其在I/R损伤中的作用及机制尚未阐明，与自噬的关系更未见报道。我们前期研究报道联合敲除TRPC3/6/7可减轻心肌细胞凋亡、缓解I/R损伤（PNAS,2017）。预实验结果提示TRPC3/6/7联合敲除小鼠心脏危险区（AAR）自噬减少；我们利用心脏特异性敲除TRPC6（TRPC6-/-）小鼠建立I/R损伤模型，结果提示TRPC6-/-小鼠心肌梗死面积降低，心脏AAR区Beclin-1下降和LAMP2上调，提示TRPC6可介导自噬影响I/R损伤。本项目将在原有工作的基础上，进一步探讨TRPC6在I/R损伤中的作用，及TRPC6对自噬过程的影响及调控机制，为寻找心肌I/R损伤的治疗新靶点提供理论依据。

本项目立项按计划于2019年初购买了TRPC6敲除小鼠，计划繁殖后建立心肌I/R损伤模型，并分离TRPC6基因敲除乳小鼠心肌细胞并进行缺氧/复氧(H/R)实验，明确TRPC6在I/R损伤中的作用，观察TRPC6敲除对自噬流清除及自噬进程中的影响,并深入探讨TRPC6在心肌I/R损伤中调节自噬的相关机制。我们实际于2019年4月初获得TRPC6-/-小鼠4对，并于动物中心进行繁殖，期间做了几批I/R 模型实验，TRPC6基因敲除小鼠繁殖较慢，2020年初突如其来的新冠肺炎疫情严重影响到基因小鼠的繁殖，导致动物实验不能顺利地如期开展。我们改变了研究方向：①研究方向之一：采用国际公认的自发性高血压大鼠（SHR）进行血管重构方面的研究，并深入探讨基于TRPCs武当地区的特色中草药葛根素改善血管重构及心肌重构的作用研究，从动物、器官及分子3个层面解析了葛根素通过调控TRPC3/6缓解心血管重构的机制。本研究证实葛根素可通过调控TRPC通道，减轻心肌细胞、血管平滑肌细胞钙离子超载，并通过Ca2+-CaN-NFAT与Ca2+-CaN-NFκB通路减轻高血压大鼠颈动脉重构及心肌重构。②研究方向之二：我们已发表的研究证实TRPC3/6/7联合敲除可减轻缺血再灌注损伤，但TRPC3的特异性抑制剂Pyr3在I/R中是否有作用还不明了，我们通过建立小鼠I/R模型，探讨Pyr3在心肌缺血再灌注损伤的作用，研究证实TRPC3通道抑制剂Pyr3可通过减轻危险区心肌细胞炎症反应及心肌细胞凋亡而起到减轻心肌缺血再灌注损伤。本研究成果为高血压病及心肌缺血再灌注损伤的治疗和预防提供药物选择空间，并为葛根素的大规模临床应用提供可靠的理论依据，为TRPC3特异性抑制剂Pyr3的临床应用提供依据，并为十堰地区葛根素的转化应用提供理论支持。