Ca2+/CaMKⅡ-T型钙通道相互调控在局麻药神经毒性损伤中的作用

Neurotoxicity of local anesthetics (LA) has aroused people's close attention. Our previous study confirmed that T-type calcium channel associated with neurotoxicity of LA. Inhibition of T-type calcium channel expression can improve the neuron damage induced by LA. Calmodulin-dependent protein kinase Ⅱ(CaMKⅡ) can regulate the expression of T-type calcium channel. Activation of CaMKⅡwill increase the T-type current and inhibitation of CaMKⅡwill decrease it. Activation of CaMKⅡ depended on the intracellular calcium ion. However, T-type calcium channel is an important factor to regulate the intracellular calcium ion. We speculate that CaMKⅡ may participate in the neurotoxic injury of LA. CaMKⅡ regulate T-type calcium channel, At other hand, T-type calcium channel regulate the intracellular calcium ion and CaMKⅡ. The mutual regulation between Ca2+/CaMKⅡ and T-type calcium channel may be one important mechanism of the neurotoxicity induced by local anesthetics. This project will investigate the role of the mutual regulation between Ca2+/CaMKⅡ and T-type calcium channel in neurotoxicity induced by LA in vitro and vivo experiments.

局麻药（Local Anesthetics, LA）神经毒性损伤已引起人们的密切关注。我们前期研究证实，T型钙通道参与了局麻药的神经毒性损伤。特异性的抑制T型钙通道表达后，可以减轻LA所致的神经损伤。钙调素依赖性蛋白激酶Ⅱ（Calmodulin-dependent protein kinaseⅡ，CaMKⅡ）则可以直接调控T型钙通道。CaMKⅡ激活增加T型钙电流，抑制CaMKⅡ则可以减少T型钙电流。CaMKⅡ的活化有赖于细胞内Ca2+，而T型钙通道则是调控细胞内Ca2+的重要启动因素。因此，我们推测，CaMKⅡ可能参与了局麻药的神经毒性损伤，CaMKⅡ对T型钙通道的正向调控以T型钙通道介导的Ca2+/CaM/CaMKⅡ信号通路可能是局麻药神经毒性损伤的重要机制。本项目通过RNAi、细胞培养及在体动物实验研究Ca2+/CaMKⅡ-T型钙通道相互调控在LA神经毒性损伤损伤中的作用。

区域阻滞是临床麻醉和慢性疼痛治疗的常用技术，特别是超声等可视化技术的推广，神经阻滞技术的应用越来越广泛。同时，区域阻滞导致的局麻药神经毒性损伤也引起了人们的广泛关注。我们前期研究表明，低电压依赖性钙通道参与了局麻药神经毒性损伤。钙调素依赖性蛋白激酶Ⅱ（Calmodulin-dependent protein kinase Ⅱ，CaMKⅡ）则可以直接调控 T 型钙通道。同时，CaMKⅡ的活化有赖于细胞内 Ca2+，而 T 型钙通道则是调控细胞内 Ca2+的重要启动因素。本项目通过 RNAi、细胞培养及动物实验探讨了CaMKⅡ-T 型钙通道相互调控在局麻药神经毒性损伤损伤中的作用。研究结果表明，局麻药上调大鼠背根节神经元CaMKⅡ各亚型的表达，且其表达量与局麻药的浓度和作用时间有关。特异性的抑制CaMKⅡ的表达后，背根节神经元Cav3.2和Cav3.3的表达量降低，改善局麻药的神经毒性损伤；反之，上调CaMKⅡ的表达后，Cav3.2和Cav3.3的表达上调，并加重局麻药的神经损伤。特异性的抑制Cav3.2和Cav3.3的表达后，DRG神经元CaMKⅡ的表达量降低，改善局麻药的神经毒性损伤作用；反之，上调Cav3.2和Cav3.3的表达后，DRG神经元CaMKⅡ的表达量降低，加重局麻药的神经损伤作用。上述结果表明，CaMKⅡ对T 型钙通道的正向调控以及T型钙通道介导的 Ca2+/CaM/CaMKⅡ信号通路可能是局麻药神经 毒性损伤的重要机制。