治疗性浅低温（34℃）时TRPM7/InsP3R介导心肌内质网Ca2+释放调节自噬的分子机制

Myocardium ischemia reperfusion injury is quite often happened. We found before that mild therapeutic hypothermia (34℃) has a protection effect on myocardium ischemia reperfusion injury, and PI3K/TRPM7 mediated the protection effect. TRPM7 regulates the inflow of Ca2+. Ca2+ homeostasis is a key to regulation of autophagy, which may promote or restrain apoptosis. After the Ca2+ entrence into cells, InsP3R can adjust Ca2+ homeostasis, which is temperature sensitive. TRPM7 is also related to autophagy. Therefore, we speculate that mild therapeutic hypothermia (34℃) may affect autophagy via InsP3R mediating myocardium Ca2+ release, and TRPM7 pathway may also participate in the process of autophagy regulation under mild therapeutic hypothermia (34℃). We will observe the effect of autophagy on myocardium ischemia reperfusion injury from animal, cellular and molecular levels. If funded, it will be the continuation and deepening of the previous subject.

心肌缺血再灌注损伤是临床上较为常见的病理生理现象。我们前期研究发现34℃的治疗性浅低温对心肌缺血再灌注损伤有保护作用，且PI3K/TRPM7通路介导了这一作用，而TRPM7可以调控Ca2+内流。Ca2+内稳态在心肌细胞自噬的调控中起重要作用，可以抑制或促进细胞凋亡，从而在心肌缺血再灌注中起保护或损伤作用。而三磷酸肌醇受体(InsP3R)可调节Ca2+内稳态，且呈温度敏感性。TRPM7通路也与自噬密切相关。由此，我们设想34℃的治疗性浅低温对心肌缺血再灌注损伤的保护作用可能是通过InsP3R的激活影响Ca2+的内稳态，从而调控心肌细胞的自噬而对心肌缺血再灌注损伤发挥保护作用，并且这一过程与TRPM7通路相关联。为此，本研究将从动物、细胞及分子水平，探讨自噬在治疗性浅低温(34℃)对心肌缺血再灌注损伤保护中的作用及机制。若能获得资助，将是我们前期国家基金题的继续和深化。

心肌缺血再灌注损伤（MIRI）已成为急性心肌梗死（AMI）患者再灌注治疗后最严重的并发症之一。越来越多的证据表明，治疗性低温（TH）可以减轻再灌注损伤，从而改善AMI治疗。然而，TH减轻MIRI的具体机制尚未阐明。在此，我们假设SIRT3/NLRP3信号通路在TH对MIRI的心脏保护中起着重要作用。我们将120只健康雄性Sprague-Dawley大鼠随机分为5组（对照组、I/R组、34H+DMSO组、34H+3-TYP组和34H+3TYP+Mcc950组），并建立Langendorff离体心脏灌注模型来探讨TH的心脏保护机制。.在本研究中，再灌注开始后立即进行34°C TH的干预可减少心肌梗死面积，保护心功能，减轻心肌细胞凋亡，减轻心肌纤维化和炎症。TH具有显著的心脏保护作用。此外，TH的心脏保护作用可被SIRT3抑制剂3-TYP逆转，其逆转作用可被NLRP3抑制剂Mcc950消除。这些现象表明TH诱导的SIRT3过度表达可能作为NLRP3炎症体的上游调节信号发挥心肌保护作用，TH对MIRI的心脏保护作用部分由SIRT3/NLRP3信号通路介导。.随着TH（34°C）在MIRI中的发展，我们可能可以利用这一独特的功能，显著降低SIRT3的表达和增加心肌I/R中NLRP3炎性小体的表达，开发模拟SIRT3激动剂与TH（34°C）联合用于AMI患者的临床治疗。当然，需要进一步的研究来验证TH在MIRI中的长期影响。我们的研究成果对于治疗性浅低温(34℃)处理心肌缺血再灌注损伤时的机理提供一个深入的认识，为保护患者心肌缺血再灌注损伤领域提供了新的思路，从而优化治疗，提高患者安全。. 综上所述，本项目从动物、细胞及分子水平证实了治疗性低温通过介导SIRT3/NLRP3信号通路抑制炎症和纤维化减轻心肌缺血再灌注损伤。项目发表了多篇相关论文，培养多名研究生，解决了关键科学问题，达到预期研究结果。进一步探讨多种途径在心肌缺血性再灌注中的保护作用及其分子机制，为治疗性浅低温(34℃)的应用提供理论基础。