钙敏感受体在癫痫大鼠心肌病变中的作用及其相关机制

Epilepsy is a neurological disease with recurrent and refractory character,which seriously harm human health. Epilepsy patients often associated with cardiovascular changes, even sudden cardiac death, which mechanism is unknown, may be associated with cerebrocardiac syndrome. Calcium sensitive receptor (CaSR) is a G protein coupled receptor,which activation can leads to increased intracellular calcium. Our previous studies find that CaSR expression is increased during myocardial ischemia-reperfusion; CaSR activation is involved in apoptosis, myocardial hypertrophy and increased susceptibility to AMI. But the role of CaSR in cardiac injury induced by epilepsy has not been reported. We hypothesized that epileptic seizures cause sympathetic nervous excitation, coronary ischemia, myocardial CaSR activation, leading to increased oxygen free radicals, calcium overload and apoptosis, which cause cardiac demage and arrhythmia. To verify this hypothesis, the rat acute or chronic epilepsy models and the co-culture model of epilepsy cells and myocardial cells will be established, the myocardial CaSR expression，various myocardial damage index，related pathways and the action of CaSR agonists and antagonists will be observed，using molecular biology, confocal laser, flow cytometry and other technologies. Our researches will reveal the role of CaSR in cardiac injuries in epileptic rats and molecular mechanism,provide a new thread and new targets for the prevention and cure of cardiac injuries induced by epilepsy.

癫痫是严重危害人类健康的神经系统疾病，具有反复发作和难治的特点。癫痫患者常伴心血管系统变化，甚至心性猝死,具体机制不详，可能与脑心综合征有关。钙敏感受体（CaSR）是G蛋白偶联受体，其激活可引起细胞内钙增加。我们前期研究发现: 心肌缺血-再灌注时CaSR表达增多；CaSR激活与细胞凋亡、心肌肥大和对AMI敏感性增加有关。但是CaSR在癫痫心肌病变中的作用未见报道。我们推测："癫痫发作使交感神经兴奋，冠脉缺血，激活心肌CaSR，引起氧自由基增多、细胞内钙超载和细胞凋亡，进而导致心肌病变和心律失常发生"。为证实该假说，本课题拟复制大鼠急慢性癫痫模型及癫痫细胞和心肌细胞共培养模型，采用分子生物学、激光共聚焦、流式细胞仪等技术。观察心肌组织CaSR表达和各种心肌损伤指标和相关通路的变化以及CaSR激动剂和抑制剂的影响，揭示CaSR在癫痫大鼠心肌病变中的作用及分子机制，为其防治提供新思路和新靶点。

癫痫是严重危害人类健康的神经系统疾病，具有反复发作和难治的特点。癫痫患者常伴心血管系统变化，甚至心性猝死,具体机制不详，可能与脑心综合征有关。钙敏感受体（CaSR）是G蛋白偶联受体，其激活可引起细胞内钙增加。我们前期研究发现: 心肌缺血-再灌注时CaSR表达增多；CaSR激活与细胞凋亡、心肌肥大和对AMI敏感性增加有关。但是CaSR在癫痫心肌病变中的作用未见报道。本课题复制大鼠急慢性癫痫模型及癫痫细胞和心肌细胞共培养模型，采用分子生物学、激光共聚焦、流式细胞仪等技术。观察心肌组织CaSR表达和各种心肌损伤指标和相关通路的变化以及CaSR激动剂和抑制剂的影响，揭示CaSR在癫痫大鼠心肌病变中的作用及分子机制，为其防治提供新思路和新靶点。本课题首次发现或证实：（1）在大鼠癫痫模型中，CaSR蛋白水平表达上调，激动剂能够进一步上调大鼠心肌细胞CaSR的蛋白水平；癫痫大鼠模型使大鼠心肌组织受到损伤，CaSR激活更加重心肌细胞的损伤程度，减少Bcl-2 的表达，增加Bax、caspase-3的表达；下调p-ERK的活性，上调 p-JNK的活性。（2）CaSR抑制剂能下调CaSR的蛋白表达水平，减轻心肌细胞的损伤，减轻细胞凋亡；增加Bcl-2的表达，减少Bax、caspase-3的表达。我们的实验结果证明：CaSR 激活可增强癫痫对心肌细胞损伤的作用，其机制主要与激活线粒体通路和MAPK 通路有关。（3）CaSR激活更加重心肌细胞的损伤程度，上调STAT3和PI3K的活性。CaSR抑制剂能下调CaSR的蛋白表达水平，减轻心肌细胞的损伤，减轻细胞凋亡；下调STAT3和PI3K的活性。（4）在无镁细胞外液孵育的心肌细胞中CaSR表达增加，CaSR激动剂可以上调Bax、casepase3、p-JAK2、STAT3、PI3K和Akt，无镁细胞外液使乳鼠心肌细胞受到损伤CaSR激活更加重心肌细胞的损伤程度。迄今，我们如期完成了课题，在国内核心期刊已发表署名本课题资助的研究论文2篇，SCI 收录2篇论文正在投稿中。在项目执行期间（2014.1-2016.12），课题主持人郭津副主任医师中标黑龙江省自然科学基金青年基金项目 1 项。