AT1-Calcineurin-NFAT信号通路对静态牵张刺激心房肌细胞离子通道重构的影响

房颤是常见的心律失常，是致死和致残常见病因。房颤进程中心房不可避免遭受增加的前/后负荷，心肌细胞不可避免受到机械力牵张，导致心房重构。心房重构是房颤发生、发展和维持的根本机制；心电重构是心房重构的基础；心房电重构的基础是心房肌细胞离子通道重构。研究发现，激活血管紧张素受体1型（AT1）是牵张刺激心脏重构的重要机制；牵张激活AT1，进而激活钙调神经磷酸酶-活化的T细胞核因子（CaN-NFAT）信号通路，从转录水平参与心脏重构的调控；AT1参与心肌细胞离子通道重构调节；CaN-NFAT通路参与心肌细胞离子通道表达调控；房颤心房肌组织CaN及NFAT活性增强，提示牵张刺激可能通过AT1-CaN-NFAT通路参与心肌细胞离子通道表达调控。本课题旨在探索牵张刺激乳鼠心房肌细胞对其房颤密切相关离子通道重构的影响，以及AT1-CaN-NFAT通路的作用，为房颤的机制和临床治疗提供一定的理论基础。

心房肌细胞离子通道重构是房颤发生、发展的基础；机械力的牵张作用是促进离子通道重构的重要因子，该作用是否通过血管紧张素受体I型（AT1）及其下游的钙调神经磷酸酶—活化的T细胞核因子（CaN-NFAT）信号通路进行调控，此前未见报道。本课题采用细胞牵引装置通过机械力牵拉培养的SD大鼠乳鼠心房肌细胞成功构建细胞牵张模型。结合AT1受体阻断剂替米沙坦（Tel）、CaN抑制剂环孢素A（CsA）和NFAT抑制剂（11RVIVIT）分组干预，探索AT1-CaN-NFAT通路在牵张刺激心房肌细胞离子通道相关基因和蛋白表达、以及其功能改变调控中的作用。结果显示：牵张刺激明显激活CaN和NFAT3活性，Tel和CsA干预明显抑制牵张刺激此效应，11RVIVIT明显抑制NFAT3的活化。牵张刺激明显下调Cav1.2、Kv4.3 mRNA表达，上调KCNQ1、KCNH2、kir2.1、KCNA5 mRNA表达；抑制Kv4.3蛋白表达，促进KCNQ1、KCNH2、KCNA5、kir2.1蛋白表达；全细胞膜片钳检测显示牵张刺激明显减小Ito电流密度、增大Ik1电流密度、延长细胞动作电位时程。Tel、CsA或11RVIVIT干预明显抑制牵张刺激上述效应。此研究结果首次发现，牵张刺激可通过激活AT1-CaN-NFAT信号通路调控培养的乳鼠心房肌细胞离子通道基因和蛋白表达，影响离子通道功能和细胞动作电位时程。