低硒导致小鼠心肌电生理改变分子机制的研究

硒是具有重要生物学功能的微量元素，世界多个国家和地区存在地理环境低硒，我国从东北到西南的十多个省和地区处于地理环境的低硒带。低硒与许多疾病相关，尤其是可导致心肌损伤、心律失常甚至心力衰竭。研究证明，低硒粮食喂养小鼠的心肌细胞静息电位和动作电位幅值降低，动作电位时程延长。本研究预实验发现：低硒小鼠模型出现明显异常心电图，L-钙通道基因表达上调，而与其具互作关系的miR-328则下调。根据文献报道和预实验结果，我们提出"低硒导致心肌细胞离子通道基因表达和磷酸化修饰某些途径的改变导致心肌电生理改变"的假说。为验证该假说，本课题复制低硒小鼠模型、RNAi所致硒蛋白低表达心肌细胞模型和miRNA-328转基因小鼠，采用基因芯片,qRT-PCR，Western blot，Co-IP等分子生物学技术，深入探索低硒与心肌电生理改变间的分子机制，miR-328在低硒条件对钙通道的调控作用。

硒是机体必需的微量元素之一，在抗氧化、调节免疫、抗肿瘤等方面都发挥重要的作用，其生物学功能主要通过硒蛋白实现。低硒与许多疾病相关，尤其是心血管疾病。研究发现，低硒小鼠的心电图异常，心肌细胞动作电位发生改变，根据文献报道和预实验结果，我们推测低硒能够影响心肌细胞钠离子通道、钾离子通道及L-钙离子通道功能，低硒对离子通道功能的作用可能与通道蛋白的基因表达水平改变相关。本课题采用低硒喂养及RNAi方法构建低硒动物模型及硒蛋白低表达细胞模型，利用基因芯片及液相质谱的方法筛选差异表达的mRNA及蛋白质，MDA、流式细胞术等方法检测组织及细胞功能。实验结果显示，低硒可导致机体氧化应激水平升高，抗氧化应激能力降低；心电图异常，组织结构改变；抑制细胞增殖能力，促进细胞凋亡；使离子通道表达量发生改变。低硒对心脏功能的影响可能与抗氧化应激能力、细胞增殖凋亡及离子通道基因的表达量有关，有助于了解硒对心肌电生理改变的影响机制。