线粒体钙单向转运体（MCU）在心脏应激反应中的作用及机制研究

Mitochondrial calcium uniporter (MCU) is the channel that allows calcium entry to the mitochondria which was identified in 2011. Although mitochondrial calcium has been investigated for half century, most of them were in vitro studies. We generated a MCU knockout mouse and showed that MCU knockout mice lose rapid mitochondrial calcium uptake capacity and have dysregulated metabolism (Pan et al, Nature Cell Biology, 2013). Our recent data showed that MCU knockout inhibit TAC (Transverse Aortic Constriction) induced cardiac hypertrophy in mouse. Based on this observation, using the MCU knockout mice model, we will investigate related cell signal pathways, cell metaboism and cardiac function to reveal the molecular mechanism of calcium regulation in heart and provide new therapeutic strategy for heart diseases.

线粒体钙单向转运体（MCU）是2011年才被鉴定的介导钙快速进入线粒体的通道蛋白。虽然人们对线粒体钙的研究已持续半个多世纪，但多为体外系统的研究,其真正的生理病理功能很不清楚。申请人在线粒体钙的研究中取得了突破，率先建立了MCU 敲除小鼠模型，发现MCU 敲除小鼠丧失了快速摄入线粒体钙的能力，造成机体代谢异常（Nature Cell Biology，2013，第一作者）。本项目前期工作发现，MCU 敲除可防止小鼠心肌肥大的发生。在此基础上，申请人将瞄准MCU在心脏应激反应中的重要作用，采用beta-肾上腺素、LPS和TAC等心脏刺激信号，建立各种心脏应激模型，检测野生型和MCU-/-小鼠在线粒体钙信号、各种相关信号通路、心脏能量代谢以及心肌细胞表型和心脏功能上的差异，从而评价和解析MCU及线粒体钙在心脏应激反应中的重要作用及分子调控机制，为相关心脏疾病提供新的治疗策略。

线粒体钙单向转运体（MCU）是2011年才被鉴定的介导钙快速进入线粒体的通道蛋白。虽然人们对线粒体钙的研究已持续半个多世纪，但多为体外系统的研究,其真正的生理病理功能很不清楚。申请人在线粒体钙的研究中取得了突破，率先建立了MCU 敲除小鼠模型，发现MCU敲除小鼠丧失了快速摄入线粒体钙的能力，造成机体代谢异常（Nature Cell Biology，2013，第一作者）。本项目前期工作发现，MCU 敲除可防止小鼠心肌肥大的发生。在此基础上，申请人将瞄准MCU在心脏应激反应中的重要作用，检测野生型和MCU-/-小鼠在线粒体钙信号、各种相关信号通路、心脏能量代谢以及心肌细胞表型和心脏功能上的差异，从而评价和解析MCU及线粒体钙在心脏应激反应中的重要作用及分子调控机制，为相关心脏疾病提供新的治疗策略。