ERK1/2-CX43信号通路在β2肾上腺素受体激动剂抗心肌缺血再灌注损伤中的作用

β2肾上腺素受体（β2-AR）激动剂对心肌缺血再灌注（I/R）损伤具有保护作用，但机制未明。由于ERK1/2和CX43与I/R损伤密切相关，而β2-AR激动剂可激活ERK1/2-CX43信号通路，推测ERK1/2-CX43信号通路介导的抗心肌细胞凋亡及再灌性心律失常是β2-AR激动剂抗I/R效应的重要因素。采用RNA干扰技术构建CX43低表达大鼠心肌细胞缺氧/复氧模型及在体大鼠缺血/再灌注模型，并用β2-AR激动剂和ERK1/2抑制剂干扰，激光共聚焦检测ERK1/2分布，免疫印迹检测胞浆和胞核ERK1/2磷酸化水平、胞膜和线粒体CX43的总蛋白和磷酸化水平，PCR检测CX43mRNA，划痕染料示踪技术检测CX43通讯功能，检测细胞凋亡及心律失常发生率，以探讨ERK1/2和CX43在β2-AR激动剂抗I/R损伤中的作用及机制，为缺血再灌注（尤其是具有β-AR阻滞剂禁忌症）患者提供治疗新思路。

本项目在前期研究β2 肾上腺素受体激动剂克伦特罗对心肌缺血再灌注损伤具有减少心肌梗死面积细胞凋亡作用的基础上，研究其对心肌缺血再灌注心律失常的影响，发现克伦特罗可显著减少缺血再灌注引起的心律失常，其作用可被β2肾上腺素受体抑制剂和缝隙连接抑制剂所阻断。同时，克伦特罗可抑制缺血再灌注所导致的缝隙连接蛋白去磷酸化及在心肌细胞的重分布。此外，ERK抑制剂可拮抗克伦特罗的保护心肌缺血再灌注引起的心律失常及对CX43去磷酸化的抑制作用。以上研究结果显示β2 肾上腺素受体激动剂克伦特罗可通过ERK信号通路降低CX43的去磷酸化水平，同时改善CX43在心肌缺血再灌注时的重分布，而改善心肌细胞的传导，保护缺血再灌注引起的心律失常。此外，我们发现eNOS和iNOS参与Clenbuterol 的保护作用，与胰岛素对心肌缺血再灌注损伤的保护作用机制相似。进一步研究发现胰岛素可通过β2 肾上腺素受体抑制β1 肾上腺素受体信号通路而调控心功能，推测胰岛素受体和β2 肾上腺素受体相互作用参与对心肌缺血再灌注损伤的保护作用。此研究有助于阐明心肌缺血再灌注心律失常的发生发展机制，并对临床防治缺血再灌注心律失常的个体化治疗具有指导意义。