T型钙通道Cav3.1作为急性肺损伤潜在治疗靶点的作用及机制研究

The Lipopolysaccharide(LPS) induced damage of pulmonary microvascular endothelial cells(PMVEC) is a key event in the early stage of acute lung injury(ALI). Recent studies have demonstrated the important role of calcium entry on the inflammatory response and endothelial permeability in LPS-induced PMVEC. Blocking the calcium entry into PMVEC is now receiving attention as a novel therapeutic target on LPS-induced ALI. Recent works indicate site specific expression of Cav3.1 T-type calcium channel in the PMVEC, whereas pulmonary artery endothelial cells(PAEC) do not express Cav channel. Thus, we hypothesis that the Cav3.1 T-type calcium channel is involved in the occurrence and development of LPS-induced ALI. We investigate the centre role of Cav3.1 T-type calcium channel in LPS-challenged PMVEC by using siRNA method and pharmacological inhibition. In addition, the protective effects of pimozide and mibefradil, two T-type calcium channel inhibitor, on the LPS-induced ALI in mice will also be investigated.

脂多糖诱导的肺微血管内皮细胞损伤是脓毒血症及严重肺部感染时急性肺损伤发生的早期关键事件。近期研究发现，脂多糖可通过内皮细胞膜上的TLR（Toll like receptor）4诱导钙离子内流，同时激活内皮细胞的炎症反应及其通透性的增加。抑制肺微血管内皮细胞内钙离子的增加成为治疗脂多糖诱导的急性肺损伤新的药物靶点。T型钙通道Cav3.1亚型在肺微血管内皮细胞有选择性表达，而在肺主动脉内皮细胞无表达，是调控前者细胞内钙离子浓度的重要通路。本项目拟以肺微血管内皮细胞和小鼠作为研究对象，①在国内外首次探讨T型钙通道Cav3.1在脂多糖诱导的急性肺损伤发病中所起到的关键作用，为寻找治疗急性肺损伤新的药物靶点提供基础研究；②研究T型钙通道抑制剂匹莫齐特和米贝地尔对脂多糖诱导的急性肺损伤小鼠模型的保护作用，为“老药新用”提供重要的实验依据。

急性肺损伤(acute lung injury, ALI)是心源性以外的各种肺内外致病因素引起的急性，进行性缺氧性呼吸衰竭，是肺部炎症和通透性增加的综合症，其严重恶化阶段为急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome, ARDS)。流行病学显示ALI/ARDS是临床常见危重症，在中国，每年约有60-70万的发病例数，其病死率约40-60%，缺乏安全有效的治疗药物是ALI高病死率的主要原因。.本项目国内外首次探讨了T型钙通道作为急性肺损伤潜在治疗靶点的可能：.1、探讨T型钙通道是否可作为急性肺损伤潜在治疗靶标：米贝地尔（mibefradil）是研究T型钙通道的公认工具药，但有一定的L型钙通道抑制作用，抑制T型钙通道的IC50值约为2.7 μM，抑制L型钙通道的IC50值约为18.6 μM。本项目比较米贝地尔和选择性L型钙通道抑制剂（维拉帕米和地尔硫卓）对急性肺损伤小鼠的作用，结果显示米贝地尔（20和40 mg/kg）可明显改善LPS诱导的ALI小鼠模型，而维拉帕米（40 mg/kg）和地尔硫卓（80 mg/kg）无类似保护作用。结果显示抑制T型钙通道可明显改善模型小鼠的急性肺损伤，T型钙通道可能成为急性肺损伤新的治疗靶点；.2）老药新用是新药开发的有效捷径，具有巨大的社会效益和经济效益。尽管米贝地尔由于其安全性已被撤市，但临床上仍有少数药物具有较强的T型钙通道抑制作用，例如氟桂利嗪，该药是防治偏头痛一线用药。本项目进一步研究并发现了氟桂利嗪对急性肺损伤小鼠模型的保护作用。这一结果一方面证实T型钙通道抑制剂对急性肺损伤的保护作用；另一方面，考虑到氟桂利嗪良好的安全性，我们推荐临床上开展氟桂利嗪治疗急性肺损伤的相关试验。.3）本项目在细胞水平上进一步研究T型钙通道抑制剂的药理活性。结果显示米贝地尔和氟桂利嗪对脂多糖诱导的肺微血管内皮细胞炎症反应具有明显的抑制作用。.综上，本项目明确了T型钙通道在急性肺损伤发生发展中发挥重要作用，也证实了T型钙通道抑制剂米贝地尔、氟桂利嗪对急性肺损伤的保护作用，T型钙通道可成为急性肺损伤的潜在治疗靶点。