心肌肌钙蛋白I Asp127Tyr 基因突变致肥厚型心肌病发病机制研究

在前期对肥厚型心肌病患者的基因检测中，应用直接测序法，筛选到肥厚型心肌病的一种新的心肌肌钙蛋白I基因突变类型：Asp127Tyr。为探讨该突变致心肌肥厚的机理，采用重组PCR、基因重组方法构建大鼠Asp128Tyr (相当于人Asp127Tyr)基因重组腺病毒载体，转染大鼠心肌细胞，探讨该突变状态下，心肌细胞形态及心肌肥厚分子标记物的变化，及钙、钙调控相关蛋白（SERCA; IP3R; RyR; NCX1; L-钙通道）和钙调神经磷酸酶、丝裂素活化蛋白激酶（包括ERK1、ERK2、JNK、p38）的蛋白表达和活力的改变；进一步通过药物干预，研究不同的细胞内信号传导通路阻断后，细胞形态及相关心肌肥厚分子标记物、胞内信号通路的改变，以期阐明心肌肌钙蛋白I基因Asp127Tyr突变致心肌肥厚的分子和蛋白质机制。

肥厚型心肌病(hypertrophic cardiomyopathy, HCM)是以心肌肥厚、心肌纤维排列紊乱和间质纤维化为特征的特发性心肌疾病，是年轻人和运动员猝死的重要原因。编码肌小节结构蛋白的基因突变是HCM的根本病因，我们在前期对肥厚型心肌病患者的基因检测中，筛选到一种新的心肌肌钙蛋白I基因(cTnI)突变类型：Asp127Tyr。为探讨该突变致心肌肥厚的机理，我们进行了下列实验：.首先通过基因重组方法构建大鼠Asp128Tyr (相当于人Asp127Tyr)基因重组腺病毒载体；其后以阴性和野生型cTnI腺病毒为对照，携带cTnI Asp128Tyr突变病毒转染大鼠心肌细胞，发现心肌细胞呈增大趋势，胞内肥厚基因ANP、BNP mRNA表达上调；钙调蛋白的变化表现为：L-钙通道和NCX mRNA表达上调，SERCA、RyR和IP3R表达无显著改变；同时胞内存在钙调神经磷酸酶（CaN）基因表达、蛋白水解和活性升高，及丝裂素活化蛋白激酶（MAPK，包括ERK、JNK和p38）之一——ERK活化，JNK和p38无显著改变。维拉帕米在预防肥厚同时，下调L-钙通道和NCX mRNA表达；CsA和FK506抑制CaN同时，肥厚基因表达下调；PD98059下调ERK mRNA表达和活性同时，ANP、BNP mRNA表达受抑。实验提示L-钙通道和NCX表达上调、及CaN 和ERK信号通路活化参与介导了cTnI Asp128Tyr基因突变致心肌肥大。本实验首次进行了肌钙蛋白I基因突变致心肌肥大的机理研究，研究结果为临床防治肥厚型心肌病提供了新的靶点。