CD38/cADPR信号通路异常促逼尿肌过度活动（DO）发生的分子机制及干预措施研究

Detrusor instability(DO) have a significant impact on quality of life. The increased excitability of detrusor is the key mechanism of myogenic basis associated with DO. But the mechanism remains largely unexplored. Using CD38 null mice as a model, we show that the abnormal increased excitability of detrusor was significantly reduced by CD38 KO. Our previous studies showed that impaired RyRs opening, which was related to the increased binding of FKBP12.6 to RyR2, was the key factor for the development of DO. cADPR plays a pivotal role in regulation of RyR2 channel by binding to FKBP12.6. Therefore, it is reasonable to hypothesis that alteration of CD38/cADPR signal may result in defective RyR2 open via FKBP12.6. Using CD38 and FKBP12.6 null mice, we sought to investigate the The mechamism and regulation effect of altered CD38/Cyclic ADP-Ribose signaling contributes to the DO.

DO是临床最常见的逼尿肌兴奋性异常，严重影响患者生活质量。逼尿肌自发性兴奋异常增强是DO发生的关键环节，我们前期发现：CD38基因敲除可显著降低DO逼尿肌自发性兴奋，此效应可被cADPR拮抗剂逆转，提示CD38/cADPR信号通路异常可促进DO的发生，但其具体机制不清。RyR2是调控逼尿肌兴奋性的关键通道，我们既往研究发现：cADPR可通过影响结合在RyR2上的FKBP12.6数量，调控RyR2的开放；结合在RyR2上的FKBP12.6增加，导致RyR2开放下降是引起DO逼尿肌兴奋性增加的关键原因。据此，我们推测，CD38/cADPR信号异常可能通过调控RyR2上FKBP12.6数量，促进DO的发生。本研究拟从单细胞、逼尿肌条和在体膀胱3个层面，利用CD38和FKBP12.6基因敲除鼠，探讨CD38/cADPR信号异常促DO发生的分子机制及对信号通路干预用于治疗DO的效果。

研究背景及目的：表面抗原分化簇38（Cluster of Differentiation 38，CD38）-他克莫司结合蛋白12.6（FK506 Binding Protein 12.6，FKBP12.6）信号通路通过影响细胞内钙信号变化，参与多种组织器官的生物学进程和疾病的发生，但是我们对其在逼尿肌中的具体作用却知之甚少。本课题的目的是研究CD38-FKBP12.6信号通路对正常逼尿肌和逼尿肌过度活动（Detrusor Overactivity，DO）的影响并探讨相关机制。.主要研究内容：通过PBOO技术，建立小鼠和大鼠DO模型。研究了不同处理组小鼠逼尿肌中CD38、FKBP12.6等相关蛋白的表达。利用基因敲除技术研究了CD38和FKBP12.6敲除后小鼠的膀胱功能的变化和机制。探讨了钙火花对大鼠DO的影响。.重要结果：1. DO小鼠逼尿肌中，CD38表达量出现明显上调（P<0.05）。相较于野生型小鼠，CD38杂合子小鼠膀胱逼尿肌中CD38表达量下调了50%（P<0.05），这使小鼠排尿频率增高（P<0.01）。2. FKBP12.6在DO小鼠逼尿肌中明显下调，FKBP12.6基因敲除增加小鼠排尿频率加膀胱敏感性，可被2-APB逆转（P<0.01）。IP3R抑制剂2-APB和TRPM4抑制剂9-PHE能显著降低KO小鼠的尿频（P<0.05）和逼尿肌不稳定症状（P<0.05）。3. FKBP12.6敲除不会对DO小鼠的膀胱逼尿肌形态产生明显的影响，但会使DO小鼠排尿频率增加（P<0.05），并使储尿期膀胱压力波动增多（P<0.05）。4. 大鼠逼尿肌细胞中Ca2+火花活性降低是DO大鼠逼尿肌收缩过度的部分原因，可能是由于RyR2表达降低有关。.科学意义： CD38 -FKBP12.6通路在维持正常膀胱功能方面发挥了重要作用，其功能失衡可导致类似于DO的膀胱功能紊乱。