CHRM2-C176W突变在家族性扩张型心肌病中的作用机制研究

家族性扩张型心肌病（FDCM）是以心肌收缩功能减退和心室扩张为特征的疾病，是心力衰竭的重要原因和心脏移植的主要适应症。其发病机制不明，所以缺乏对其有效的干预手段。申请者前期在一个FDCM大家系中发现编码M2毒蕈碱乙酰胆碱能受体（M2AChR）基因CHRM2第176位的半胱氨酸被色氨酸取代（CHRM2-C176W），这是首次在人类发现CHRM2基因与FDCM发病相关。本研究的主要目的是揭示CHRM2-C176W突变在家族性扩张型心肌病中的作用机制。我们将以CHRM2-C176W为中心，运用分子生物学、细胞生物学及全细胞膜片钳等技术，在分子、细胞水平研究该突变对CHO细胞及原代培养的大鼠心肌细胞信号通路，电生理及细胞凋亡的影响，并对突变心肌细胞进行药物干预。以阐明CHRM2-C176W对心肌细胞的影响。为构建CHRM2-C176W突变动物模型和以M2受体为靶点的药物研究提供重要理论及实验依据。

本课题的前期研究结果发现：1、M2-乙酰胆碱能受体的自身抗体参与心力衰竭的病例生理过程；2、M2-乙酰胆碱能受体基因（CHRM2）变异与家族性扩张型心肌病（DCM）高度相关。在前期研究的基础上，本课题进一步深入探讨了M2-乙酰胆碱能受体的自身抗体与CHRM2-C176W突变的相关性，以及CHRM2-C176W引起扩张性心肌病的可能病理机制。有三个重要发现及两个临床转化研究结果。.三个重要发现：.1、首先发现并证实：所有CHRM2-C176W突变患者血清中，存在M2-乙酰胆碱能受体的自身抗体，阳性率为100%，抗体滴度也明显高于散发性DCM患者及正常对照组。.2、分子水平的研究发现：CHRM2-C176W突变患者，M2-乙酰胆碱能受体的自身抗体阳性血清，可使豚鼠心肌细胞经异丙肾上腺素预先增大的L-型钙电流减小，类似受体激动剂卡巴可的作用，M2受体的拮抗剂阿托品可以阻断此效应。.3、蛋白水平的研究结果及发现：应用蛋白组学研究技术：成功构建CHRM2的野生型和C176W突变型的重组慢病毒载体，感染CHO细胞，测定野生型和突变型M2受体在条件药物forskolin+激动药物carbachol刺激下细胞蛋白质组的变化，发现102种有意义的差异表达蛋白，主要包括离子通道类、细胞骨架蛋白类及应激反应蛋白等三大类。其中45种表达上调，57种表达下调。相关成果已经撰写SCI文章完毕，投到plos medicine。.两个临床转化研究结果：.1、检测76例房颤患者血抗M2受体自身抗体的阳性率为40.8%，明显高于窦性心律者11.7%。房颤射频消融术后随访1年结果提示术前血抗M2受体自身抗体水平对术后房颤复发有预测价值。完成一篇SCI论文，Journal of Translational Medicine已发表。.2、检测34例重度子痫前期孕妇血清抗β1、β2、α1受体自身抗体阳性率分别为50.0%，52.9%和55.9%，明显高于正常孕妇19.4%，19.4%和17.6%。孕妇产前血清抗β1、β2、α1受体自身抗体阳性，明显增加高血压、胎儿宫内窘迫、围生儿死亡、新生儿住院的风险。完成一篇SCI论文，已被Plos One接收。.发表文章情况：SCI接收2篇，待发表3篇；指导博士研究生7人，硕士研究生2人。