正常与疾病心脏兴奋—收缩偶联调节机制的研究

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1、南方医科大学2013级博士学位论文正常与疾病心脏兴奋．收缩偶联调节机制的研究Theregulationofexcitation-contractioncouplinginnormalanddiseaseheart课题来源：国家自然科学基金(No．31171096、30973122、81200122)学位申请人邓建新导师姓名刘杰专业名称病理学与病理生理学培养类型学术型培养层次博士研究生所在学院基础医学院2013年05月30日广州博士学位论文正常与疾病心脏兴奋．收缩偶联调节机制的研究博士研究生：邓建新指导

2、老师：刘杰教授摘要第一章KCNE2调节心脏L型钙通道特性及其机制目的：众所周知，KCNE2在维持心脏电生理的稳定性中起着非常重要的作用。有研究报导，KCNE2的突变体与长QT综合症及房颤／短QT综合症有着很明确的关系。而KCNE2作为钾通道的一个B辅助亚基，其在调整电压依赖性阳离子通道中的具体功能非常复杂。在心脏中，L型钙通道在动作电位复极平台期中又起着非常重要的作用，那么KCNE2是否能够调节LCC的通道功能昵?目前还不得而知。因此，这章节本研究了KCNE2在调节心脏的LCC通道中所起的作用及病理生

3、理学意义。方法：分离15只成年SD大鼠(性别不限)心肌细胞，并进行培养，每次实验随机分为四组：GFP、KCNE2、shRNA、shRNA-KCNE2，并记录钙电流及动力学指标。采用SPSS13．0统计分析软件包进行分析，方差齐时，L型钙电流密度、LCC的动力学指标在多组问的比较采用One—WayANOVA方法，两两比较采用LSD法；方差不齐时，多组间比较采用Welch检验，两两比较采用Dunnett’T3方法：蛋白表达量采用单样本t检验。以P<0．05为差异统计学意义。结果：L型钙电流密度在四组间差异

4、有统计学意义(F=8．659，P<0，001)；在大中文摘要鼠心肌细胞中过表达KCNE2时可以降低钙电流密度峰值18％(P=-0．008)，而低表达KCNE2则上调29％钙电流密度峰值(P<0．001)。改变KCNE2表达也可以改变LCC的动力学指标(F=4．288，P=0．007)。过表达KCNE2引起电压依赖性激活的正移(P<0．001)，稳态电压依赖性失活过程左移，并使得LCC从失活后的恢复时间延长(P<0．001)，而当低表达KCNE2，LCC通道动力学效应则恰恰相反(P=0．003)。在异源

5、表达系统HEK293细胞巾，通过质粒转染后可以得到同样的实验结果。免疫共沉淀和免疫染色技术发现，不管是在心肌细胞还是在293细胞中，Carl．2和KCNE2都存很好的共定位现象。另外，一种家族性房颤有着密切相关的KCNE2突变体R27C，可以放大KCNE2对LCC的这种调控作用，过表达时对LCC的抑制作用更为强烈。结论：KCNE2与LCC的a亚基Carl．2存在共定位现象，KCNE2并起着调节LCC通道功能。这种调节作用在维持心脏电稳定性是非常重要的。KCNE2突变体R27C可以增强KCNE2调LCC

6、作用，并可能通过部分抑制Ic扎和缩短动作电位时程从而导致家族性房颤。第二章虎杖苷对大鼠心室肌细胞钙调控和兴奋收缩偶联的调节作用及机制目的：探讨虎杖苷对心肌细胞的钙信号及兴奋一收缩耦联调控机制，从而探讨虎杖苷介导的心脏保护作用。方法：急性分离18只SD大鼠(性别不限)心肌细胞，随机分为四组：control、luMPD、10uMPD和100uMPD。使用膜片钳技术观察虎杖苷对L型钙电流的影响，通过激光共聚焦显微技术检测虎杖苷对大鼠心室肌细胞钙火花发放频率、钙库水平、钙瞬变以及兴奋一收缩偶联效率的作用。结果

7、：1、方差分析结果显示，钙瞬变和收缩幅度在各组问差异有统计学意义，F分别为：3．548和10．854，P值分别为0．015和<0．001。微摩量级的虎杖苷可以降博士学位论文低收缩期钙瞬变水平(P=0．021)，但同时增加心肌细胞收缩性(P=O．030)。2、心肌细胞L型钙电流密度在各组问差异有统计学意义(F=6．545，P<0．001)，不同虎杖苷呈浓度依赖性降低心肌细胞L型钙电流密度(P分别为0．036，0．006，

8、．001)。虎杖苷可以增加单个心肌细胞钙火花的发放频率(P均