PKCε-TRPV1信号通路介导心脏阿片预处理保护作用的机制研究

Opioid preconditioning induced cardioprotection can be mimicked by the trannsient receptor potential vanilloid 1(TRPV1) endogenous ligand, 12-HETE. PKCε mediates opioid preconditioning, and it can enhance TRPV1 sensitivity to ligands. Diabetic abrogates opioid preconditioning and decreases myocardial TRPV1 expression. Our previous results have shown opioid preconditioning can lead to release of.calcitonin gene related peptide (CGRP) via TRPV1 channel, and then produces cardioprotection. Based on these results, we hypothesize PKCε-TRPV1 signaling pathway involved in opioid preconditioning induced cardioprotection, and the sensitivity of cardioprotection would be restored in diabetic models by modulating this signaling pathway. This study will investigate the PKCε-TRPV1 signaling pathway at organic and cellular levels by using gene silencing and knockout technology,  and indicate the specific mechanisms of TRPV1 underlying opioid preconditioning by using immunoprecipitation, fluorescence probe, and other molecular biological technique. The purpose of this study is to determine the role of PKCε-TRPV1 signaling pathway in opioid preconditioning. Then, it will provide a new target for exploring novel drugs, and further uncover the mechanism of cardiac preconditioning.

瞬时感受器电位香草酸受体1（TRPV1）的内源性配体12羟二十烷四烯酸（12-HETE）可以模拟心脏阿片处理效应。PKCε介导心脏阿片预处理保护作用，并且其可增强TRPV1的敏感性。糖尿病可取消心脏预处理效应，且抑制心脏TRPV1表达。申请者前期研究发现，阿片预处理心肌保护作用与TRPV1通道介导的内源性降钙素基因相关肽（CGRP）释放增加有关。基于此推测PKCε-TRPV1信号通路参与介导心脏阿片预处理效应，调控此信号通路可以恢复糖尿病对心脏阿片预处理的敏感性。本项目拟采用基因敲除和基因沉默技术，从器官和细胞水平探讨PKCε-TRPV1信号通路在正常和糖尿病状态下心脏阿片预处理效应中作用；应用免疫沉淀、荧光探针等分子生物学技术，研究TRPV1通道的具体作用机制。本研究旨在明确PKCε-TRPV1信号通路在心脏阿片预处理中作用与机制，为临床新药开发提供靶点，并进一步完善心脏预处理效应机制。

瞬时感受器电位香草酸受体1（TRPV1）在心脏缺血后损伤保护作用中起着关键的作用，但关于其在糖尿病心脏阿片预处理的作用中的研究甚少。本项目探讨TRPV1在创伤远端预处理、远端缺血预处理和阿片预处理心肌缺血再灌注损伤保护效应中的关键机制研究；观察强阿片类药物（吗啡）与纳布啡（激动κ受体、拮抗μ受体）联合应用是否对心肌缺血再灌注损伤的影响；利用糖尿病小鼠动物模型，研究糖尿病导致心肌纤维化的关键机制：凋亡和焦亡机制；利用糖尿病大鼠动物模型和心脏缺血再灌注损伤模型，探讨调控PKCε-TRPV1通路对糖尿病大鼠心脏阿片预处理效应的影响；利用糖尿病大鼠动物模型和血管内皮细胞培养技术，探讨辣椒素干预对糖尿病大鼠心肌纤维化及内皮细胞功能的影响。重要结果：调控PKCε-TRPV1信号通路可以恢复糖尿病大鼠心脏对阿片预处理效应的敏感性；辣椒素干预对糖尿病大鼠血管内皮细胞功能稳态和心肌纤维化均有保护效应。以上研究成果首次揭示PKCε-TRPV1信号通路参与介导糖尿病心脏阿片预处理保护作用机制，为新型具有心肌保护效应的非阿片类镇痛药物的研发提供新的靶点。目前依托该项目共发表SCI论文8篇（IF>8分1篇，>5分4篇），另2篇论文正在审稿，获得省级科技进步二等奖1项，培养研究生6人。