活性氧-钙调蛋白激酶II-晚钠电流通路在β肾上腺素受体激动介导心房颤动发生中的作用及其机制研究

The activation of sympathetic nerve system mediated by β adrenergic receptor (β-AR), play an important role in the occurrence of AF. Previous research mainly focused on increase of intracellular calcium load caused by activation of Calmodulin kinase II(CaMKII) induced by activation of β-AR. ROS-CaMKII-Late sodium current pathway play an important role in ventricular arrhythmias. But it is still unclear the role of this pathway in β-AR activation mediated AF. We found that inhibition of one of these three could make others depressed to prevent AF in isoprenaline(ISO) induced AF model. So we hypothesized that ROS-CaMKII-late sodium current pathway play an important role in β-AR activation mediated AF. In this study, we will use the AF model induced by ISO to observe the effect of inhibition of ROS/CaMKII /late sodium current on AF and the change of others of these three when one is intervened on molecular and cellular level. The change of calcium load and relevant protein, triggered activity will also be determined. The purpose of this study is to clarify the role of ROS-CaMKII-Late sodium current pathway in the mechanism of atrial fibrillation mediated by β-AR activation to provide novel target for AF treatment.

β肾上腺素受体（β-AR）介导的交感神经激活，在房颤的发生中发挥了重要作用。目前对其机制的研究主要集中在β-AR激动活化钙调蛋白激酶II引起细胞内钙负荷增加诱发心律失常。活性氧-钙调蛋白激酶II-晚钠电流通路在室性心律失常的发生中发挥了重要作用，但在β-AR介导的房颤中的作用还不清楚。我们前期研究发现在利用异丙肾上腺素（ISO）构建的β-AR激动介导的房颤模型中抑制通路中的一者能够使其余两者受到抑制，从而抑制房颤。本研究将在ISO诱发房颤模型中，观察抑制活性氧/钙调蛋白激酶II/晚钠电流对房颤的影响，在细胞及分子水平观察干预活性氧/钙调蛋白激酶II/晚钠电流其中一者，其余两者的变化，明确三者在心房细胞电活动的中关系，同时观察下游与房颤发生有关的细胞内钙负荷及相关蛋白、触发活动的变化，明确活性氧-钙调蛋白激酶II-晚钠电流通路在β-AR激动介导的房颤中的作用及机制，为房颤的治疗提供新的思路。

β肾上腺素受体（β-AR）介导的交感神经激活，在房颤的发生中发挥了重要作用。目前对其机制的研究主要集中在β-AR激动活化钙调蛋白激酶II引起细胞内钙负荷增加诱发心律失常。活性氧-钙调蛋白激酶II（CaMKII）-晚钠电流通路在室性心律失常的发生中发挥了重要作用，但在β-AR介导的房颤中的作用还不清楚。本研究中，我们利用异丙肾上腺素（ISO）构建房颤模型，研究活性氧-钙调蛋白激酶II-晚钠电流通路在β-AR介导的房颤中的作用及其机制。在整体心脏研究中，我们发现，ROS抑制剂Tempo、CaMKII抑制剂KN-93、晚钠电流抑制剂eleclazine能够明显缩窄β-AR激动介导的房颤诱发窗口、房颤负荷及房颤发生率。而且，这种作用呈现浓度依赖性；在单细胞研究中，我们发现，ISO可以使心肌细胞晚钠电流增大，而使用ROS抑制剂Tempo、CaMKII抑制剂KN-93、晚钠电流抑制剂eleclazine能够明显抑制在阻组织水平的研究中，在膜片钳研究中，我们发现，ROS抑制剂Tempo、CaMKII抑制剂KN-93能够明显抑制ISO引起的晚钠电流增大；我们发现，ISO能够增加CaMKII磷酸化水平，而ROS抑制剂Tempo、晚钠电流抑制剂eleclazine、CaMKII抑制剂KN-93能够明显降低ISO导致的CaMKII磷酸化水平。抑制ROS、CaMKII、晚钠电流能够减少心房肌细胞后除极。在本研究中，我们阐明了活性氧-钙调蛋白激酶II-晚钠电流参与了β-AR介导的房颤的发生，抑制该通路能够抑制房颤的发生。本研究为交感神经激活介导的房颤的治疗提供新的思路。