钙稳态调节在Apelin正性肌力及心肌保护中的作用及下游分子机制研究

新发现的内源性蛋白Apelin具有正性肌力和心肌保护"双重"作用，是一种天然的抗心衰因子，但机制尚不清楚。本申请者率先报道了该蛋白能够增加大鼠心肌细胞内的"钙瞬变"，合理解释了其正性肌力作用。申请者在研究中还发现Apelin能够降低心肌细胞内质网钙容量。而内质网钙容量的降低能够减轻病理生理条件下的"钙超载"具有心肌保护作用。我们发现细胞膜上的钠/钙交换体以及内质网膜上的RyR受体可能是Apelin作用的两个关键靶点。在此研究基础上我们率先提出Apelin是一种钙调节蛋白，认为其对心肌细胞的"双重"作用经由钙稳态调节这一通路而实现。本研究正是以钙稳态的调节为切入点，应用膜片钳等电生理方法观察钙离子通道的变化；验证钙稳态调节是Apelin对心肌的"双重"作用的共同通路；筛选Apelin作用前后发生变化的相关蛋白和离子通道，旨在阐明Apelin调节钙稳态的分子机制，为其临床应用提供新的实验依据。

本研究在前期研究的基础上进行了有关apelin对心肌SERCA, NCX, RyR等离子通道作用的研究，发现apelin能够抑制I/R过程中心肌细胞内ROS的产生，并且能够减弱其对钙离子通道的氧化修饰，并最终保护了钙离子通道的功能，PI3K, PKCε, mKATP等参与了其作用机制。另外本研究进行了apelin对心肌物质和能量代谢影响的研究，发现apelin能够增加心肌ATP的生成，并且在物质代谢方面能够增加葡萄糖的氧化，而对糖酵解和脂肪酸则没有明显影响，AMPK, Akt,ACC,PDH等参与了其作用机制。