Ang-(1-7)拮抗Ang II所致的心房肌缝隙连接蛋白重构的分子机制研究

Connexins remodeling is an important part of atrial electrical remodeling and an important cause of atrial conduction delay and anisotropic. Our preliminary results showed that Angiotensin-(1-7) [Ang-(1-7)] as an endogenous antagonist of angiotensin II (Ang II) not only improved atrial fibrosis remodeling, but also could significantly improve connexin remodeling induced by rapid atrial pacing. However, its mechanism mediated has not been fully elucidated. The present study for the first time will focus on the effects of dynamic regulation between protein tyrosine kinase c-Src and protein tyrosine phosphatase SHP-1 on functional status, expression levels and spatial distribution of connexins. Through overexpression and RNAi interference technology and from cells and animal models of two aspects, the study will investigate whether the dynamic equilibrium between the two protease is the central link regulating protein expression and function of connexins, and further determined whether the dynamic regulation the molecular mechanisms of Ang-(1-7) antagonizing Ang II-induced atrial connexin remodeling. With the application and development of clinical drug based on Ang-(1-7), the elucidation of the mechanisms is important for opening new ideas of prophylaxis and treatment and finding new therapeutic targets.

缝隙连接蛋白重构是心房肌电重构的重要组成部分，是导致心房肌传导延缓和各向异性的重要原因。我们的前期研究结果表明Ang-(1-7)作为内源性Ang II的拮抗剂不仅具有改善心肌纤维化重构的作用，亦可显著改善心房快速起搏所致的缝隙连接蛋白重构，然而其介导的信号转导机制尚未完全阐明。本研究在国内外首次聚焦蛋白酪氨酸激酶c-Src和蛋白磷酸酶SHP-1的动态平衡对缝隙连接蛋白功能状态、表达水平与空间分布的影响，通过基因过表达与RNAi干扰技术，从细胞与动物模型两个层面探讨两者的动态平衡是否作为缝隙连接蛋白表达与功能的中心环节，进而明确两者的动态调节介导了Ang-(1-7)拮抗Ang II所致的心房肌缝隙连接蛋白重构的分子机制。随着基于Ang-(1-7)的临床药物应用与开发，这一机制的阐明对于开启心房纤颤防治的新思路和寻找新的治疗靶点具有重要意义。

心房肌间质纤维化和缝隙连接蛋白重构是影响心房肌传导的最重要因素，是心房颤动发生与维持的重要机制，而血管紧张素系统的过度激活直接介导了心房肌间质和缝隙连接蛋白的重构效应。Ang-(1-7) 作为内源性Ang II的拮抗剂，其是否能够拮抗过度激活的Ang II所致的不良心房基质重构，以及潜在的机制如何尚不清楚。.按照原计划，研究以高Ang II 刺激心房肌细胞（HL-1细胞）作为病理模型，通过引入Src 和SHP-1的特异性抑制剂，探讨了Src和SHP-1在Ang II 和Ang-(1-7)介导的胞内调节机制。研究结果证实Src直接介导了Ang II所致的CX43表达下调和缝隙连接传输功能性下降, 而Ang-(1-7)通过激活SHP-1而抑制c-Src水平，进而拮抗Ang II所致的缝隙连接蛋白的不良重构。因此，Src和SHP-1的动态平衡是调节心房肌Cx43表达与功能的中心环节。.研究建立了血浆高Ang II水平的大鼠模型，在体内水平验证了Ang II/Ang-(1-7)对心房纤维化基质、缝隙连接蛋白重构以及最终对心房肌传导特性的影响。研究结果再次印证/Ang-(1-7)通过上调SHP-1表达而抑制Ang II活化的Src激酶，进而负性抑制TGF-β1、CTGF等促纤维化因子的表达，并最终改善心房间质纤维化和缝隙连接蛋白重构。.鉴于心脏成纤维细胞与心肌细胞之间存在的物理和功能联系，研究中创新性地探讨了心脏成纤维细胞表达的Cx43与其增殖和表型转化的内在联系，以及Ang II/Ang-(1-7)是否介导了其中的信号调节机制。研究从体内和体外水平证实Ang II能够降低心肌细胞Cx43的表达，但上调Cx43在成纤维细胞中的表达。特别地，当成纤维细胞表型转化为肌成纤维细胞时Cx43表达降低。另一方面，Ang-(1-7)通过抑制CaMKII及TGF-β1而降低Cx43的表达和抑制成纤维细胞的表型转化。.总之，本研究明确了Src/SHP-1动态平衡是直接介导了Ang II/Ang-(1-7)的胞内信号转导，是调节心房肌细胞内蛋白激酶/磷酸酶活性的重要环节，同样是影响心脏纤维性基质重构和缝隙蛋白表达异常的关键机制，可能成为改善心房基质重构的新靶点。.因此，本项目较好地验证了研究假设和达到了预期目标，培养硕士和博士各1名，发表SCI 2篇，CSCD收录1篇，另待发表SCI 1篇