PBR依赖的ClICR机制在心肌急性损伤中的研究

大量研究证实，氯离子动态变化在心肌缺血再灌注损伤（IRI）中发挥重要作用。IRI时，胞浆内氯离子通过VDAC进入线粒体，使线粒体钙释放，即ClICR机制。ClICR可促使mPTP的开放，通过mCICR，造成钙超载。但VDAC介导的氯离子内流调控机制尚不清楚。影像标记学及实验研究均提示VDAC与同处mPTP外膜上的外周型苯二氮卓受体（PBR）在功能上密切相关,对mPTP起到共同调节作用。受中枢型苯二氮卓受体（CBR）作用机制提示，且VDAC就是氯离子进入线粒体的主要通道，我们推测PBR-VDAC的作用模式很有可能与CBR-GABA作用方式高度相似。即心肌IRI时，内源性配体作用于PBR后，使VDAC开放，氯离子内流增加，导致线粒体钙释放。为此，本项目拟从细胞及整体水平，利用细胞及分子生物学手段，进一步阐明心肌急性损伤时ClICR的调控机制，为寻找新的药物作用靶点拓展新的思路。

本课题建立了基因克隆、质粒构建、RNA干扰、细胞稳定筛选、腺病毒构建等研究的技术平台。H9c2心肌细胞经缺氧/复氧（A/R）处理后，外周型苯二氮卓受体（PBR）表达上调；缺氧预处理能抑制PBR的上调，对抗A/R损伤。PBR低表达的H9c2-shPBR心肌细胞亦可有效减轻A/R损伤，细胞凋亡减少，存活率增高；对VDAC1高表达的H9c2-pFLAG VDAC1心肌细胞下调PBR亦能明显提高细胞存活率，减少线粒体内氯离子浓度，减轻钙超载，维护线粒体膜电位，防止mPTP开放，减少细胞凋亡。整体实验与细胞水平相一致，注射PBR shRNA腺病毒的大鼠离体心脏可有效对抗缺血再灌注损伤，维持心功能和线粒体膜电位。本研究证实PBR对于“氯引起钙释放（ClICR）”起着重要的调节作用。心肌细胞A/R损伤时，内源性配体作用于PBR，使VDAC开放，氯离子内流增加，引起线粒体钙释放，线粒体膜电位振荡，mPTP开放，最终导致细胞凋亡。本课题全面完成研究计划,并培养博士生1名，硕士生2 名。