T淋巴细胞膜离子通道在病毒性心肌炎发病中的作用机制研究

已知T淋巴细胞介导的细胞免疫异常在病毒性心肌炎(VMC)发病中起重要作用，然而详细机制不清。近年研究发现，T淋巴细胞膜离子通道在T淋巴细胞的激活、增殖、分化、细胞因子分泌等过程中起关键作用，而离子通道电流及表达的改变被证实是多种自身免疫性疾病发病的重要机制。在VMC发病中，T淋巴细胞膜离子通道电流及表达是否改变？离子通道的变化是否诱导了细胞免疫异常进而导致心肌炎性损伤，国内外尚无报道。本项目拟通过以下研究：首先,分选病毒感染后外周T淋巴细胞亚群，观察离子通道电流及表达的变化；其次，结合使用选择性离子通道阻断剂，研究病毒感染后离子通道的变化与胞内Ca2+浓度、T淋巴细胞的分化与活化、炎症因子分泌的相关性；最后验证活化T淋巴细胞是否介导了病毒感染后心肌炎性损伤；从而阐明T淋巴细胞膜离子通道在VMC发病中的作用机制，为建立以T淋巴细胞膜离子通道作靶点，免疫调节治疗VMC提供科学理论根据。

本项目募集病毒性心肌炎患者（VMC），建立自身免疫性心肌炎（EAM）动物模型，利用流式细胞仪、膜片钳等多项技术，研究了T淋巴细胞膜上的离子通道（主要包括Kv1.3、KCa3.1和CRAC）在心肌炎的发病机制中的作用。主要结果如下：.1.入选了14例VMC患者及16例年龄性别匹配的健康对照，在mRNA水平检测其外周血单个核细胞Kv1.3、KCa3.1和CRAC通道的表达，发现VMC病人的Kv1.3通道表达增高。.2.建立了小鼠及大鼠的EAM模型。HE染色可见心脏组织有广泛的炎症细胞浸润；real-time PCR表明多种炎症因子的表达显著升高。提示模型复制成功。.3.已知Kv1.3通道在T细胞的分化、增殖以及细胞因子的分泌中起关键作用。既往研究证实，初始T细胞(TN，呈CD45RC+CCR7+Kv1.3low表型)受自身抗原刺激后，分化为效应记忆T细胞 （TEM，呈CD45RC-CCR7-Kv1.3high表型），TEM细胞迁移至组织，释放炎症因子，介导自身免疫反应。心肌炎是否有上述改变，尚未见报道。为此：⑴ 用梯度离心法分离脾脏单个核细胞，标记荧光抗体（CD4、CD8、CD45RC、CCR7、Kv1.3），经流式细胞仪检测发现： EAM组CD4+T细胞中，TEM亚群比例升高，其Kv1.3通道的表达增加；⑵取心脏组织标本行免疫组化染色发现：EAM组，浸润到心脏的炎症细胞高表达CD45RO（也是TEM标记）及Kv1.3通道，且心脏组织Kv1.3通道以及炎症因子的表达显著升高；⑶膜片钳记录发现， EAM组TEM的Kv1.3通道数目明显增加。.4.Kv1.3通道阻断剂MgTX及ChTX预孵，选择性抑制EAM组肌球蛋白诱导T细胞增殖以及细胞因子的分泌。.5.我们筛选了几种对Kv1.3通道有阻断作用的药物，包括DPO-1，18β-甘草次酸，黄芪甲苷等。.总之，我们首次发现Kv1.3通道高表达的TEM细胞以及Kv1.3通道在心肌炎发病中可能起重要作用，Kv1.3通道阻断剂可抑制TEM细胞增殖及细胞因子分泌，有望用于心肌炎的治疗。本项目已按计划完成，为心肌炎发病机制的研究及新药开发提供了科学依据。