TRPM7在治疗性浅低温（34℃）处理心肌缺血再灌注损伤中的作用及其与PI3K通路的关系

Therapeutic hypothermia is one of the most effective treatments after cardiac arrest, but most researches have focused on temperatures of 30℃-31℃, which may be difficult in clinical application.In our former research we found 34℃ also has protective effect on ischemia reperfusion injury of myocardium, which is mediated by PI3K, providing a new thread to therapeutic hypothermia.TRPM7 is a member of the transient receptor potential cation channel superfamily.The high expression of TRPM7 can aggravate the ischemia reperfusion injury of brain and kidney,but it can be suppressed by PI3K. The effect of TRPM7 on the ischemia reperfusion injury of myocardium is still unknown.So, does mild therapeutic hypothermia(34℃)act as a protective role in the ischemia reperfusion injury of myocardium by suppressing the expression of TRPM7 through PI3K pathway? We use transfection,RNAi and Western blot techniques to discuss the role of TRPM7 in mild therapeutic hypothermia(34℃) treated ischemia reperfusion injury of myocardium and the relations of TRPM7 with PI3K pathway during the treatment with mild therapeutic hypothermia(34℃),Finally to find out the molecular target of therapeutic hypothermia.

治疗性低温在心肺复苏中保护作用的研究多集中在30-31℃之类的低温，这在临床实施上会有困难。我们在前期研究中发现34℃的浅低温对心肌缺血再灌注损伤具有保护作用，且此作用是通过磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）介导的，这为心肺复苏后的浅低温处理提供了一个新的思路。TRPM7通道是具有阳离子通道和蛋白激酶双重结构的膜蛋白，它的高表达可加重脑，肾的缺血再灌注损伤，且其高表达可被PI3K抑制，而其在心肌缺血再灌注损伤中的研究尚未见报道。那么，治疗性浅低温(34℃)是否通过抑制TRPM7通道对心肌缺血再灌注损伤起保护作用，且PI3K通路是否在其中起调控作用？为此，我们进行体外和动物实验，采用基因转染、RNAi、Western blot等方法，探讨TRPM7在治疗性浅低温（34℃）处理心肌缺血再灌注损伤中的作用及其与PI3K通路的关系，以明确治疗性浅低温（34℃）在心肌缺血再灌注损伤保护作用的分子靶标。

随着我国工业化的发展和社会的老龄化，心源性猝死的发生率有明显增加的趋势，体外循环手术在各地更是得到普遍的开展。在美国每年也有将近百万人因心脏手术而使心脏停跳，以及新出现或是复发的心肌梗塞的患者，因此研究脏器缺血后再灌注损伤的预防和保护显得更加重要。而在临床的实际工作中，治疗性浅低温（mild therapeutic hypothermia）（32-34℃）对于减少复苏后神经系统引发的损伤的效果已经得到证实，前期实验中我们首次证明了34℃的MTH对再灌注后的心肌具有保护作用并且这种作用是通过磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）和一氧化氮（NO）的介导来实现的。.TRPM7是具有阳离子通道和蛋白激酶双重结构的膜蛋白，分布于人体的多种脏器和组织，它与钙超载和缺血/缺氧神经元损伤密切相关，已有研究表明与肾和脑的缺血再灌注损伤有关。由于TRPM7的钙超载的作用与心肌的缺血再灌注损伤的机理一致，加上其在脑，肾等其它脏器的缺血再灌注损伤中的作用，我们有理由认为TRPM7也可能参与了心肌的缺血再灌注损伤。.项目的主要研究内容为动物实验与体外实验，主要是检测常温下（37℃）正常SD大鼠与缺血再灌注损伤后、正常心肌细胞和缺氧复氧后TRPM7的表达、PI3K活性、钙超载和ROS的活性，治疗性浅低温（34℃）处理时TRPM7正常表达和高低表达检测凋亡率、PI3K活性、钙超载、ROS活性等有无区别，同时用PI3K和TRPM7的抑制剂及钙超载阻滞剂处理。.结果表明，缺血再灌注损伤后的心肌组织中TRPM7的表达增加，在34℃时心肌梗死面积从54.41±2.34%降低到36.30±2.77%（p＜0.05），同时TRPM7的表达和ROS的产生也会减少（P＜0.05），尼莫地平和2-APB处理后在34℃对心肌有保护作用而渥曼青霉素则相反（P＜0.05），结论：TRPM7在心肌缺血再灌注损伤中表达增高，34℃时能通过PI3K通路抑制TRPM7在心肌缺血再灌注损伤中的高表达。