容积敏感性氯离子通道对内质网应激介导的心肌细胞凋亡的调节

我们已证明容积敏感性（VSOR）氯离子通道参与了死亡受体或线粒体途径介导的心肌凋亡，阻断该通道能有效的挽救受损细胞凋亡的发生。那么，内质网应激作为一种新的细胞凋亡途径是否也介入了氯离子通道与细胞凋亡的调控中？VSOR氯离子通道与内质网应激二者相互是如何调控？其机制？目前国内外尚未见任何报道。本项目拟在构建内质网应激诱导心肌细胞凋亡模型上，以我们预实验已确定的内质网应激介入了氯通道对细胞凋亡的调控为依据，一方面应用低渗透压激活或阻断剂阻断VSOR氯通道，观察VSOR氯通道功能变化对细胞凋亡及内质网应激的影响，进一步观察其对促、抑细胞凋亡的双向信号转导分子的调控机制；另一方面，在诱导内质网应激过程中，观察内质网应激对细胞VSOR氯电流的影响，首次探讨在心肌细胞凋亡中氯离子通道与内质网应激的相互调控关系及分子机制，为治疗心血管凋亡相关性疾病提供全新的依据和策略。

我们已证明了容积敏感性（VSOR）氯离子通道参与了死亡受体或线粒体途径介导的心肌凋亡，阻断该通道能有效减轻心肌细胞凋亡。内质网应激作为一种新的细胞凋亡途径，在心肌细胞凋亡以及心血管疾病发生发展过程中扮演了重要角色。减轻内质网应激已成为治疗心血管疾病的重要靶点，然而内质网应激诱导的心肌细胞凋亡的分子机制还未阐明。本研究探讨了VSOR氯离子通道是否也参与了内质网应激诱导的心肌细胞凋亡以及VSRO氯通道与内质网应激二者之间的互相调控机制。研究结果： ① 构建和鉴定了衣霉素诱导小鼠及大鼠原代培养心肌细胞的内质网应激诱导细胞凋亡的模型，并在小鼠整体动物上构建了内质网应激诱导剂衣霉素损伤心脏功能的病理模型；② 通过膜片钳电生理技术记录到了衣霉素诱导心肌细胞内质网应激过程中伴随着氯离子外流和容积敏感性（VSOR）氯离子通道的激活，以及氯离子荧光探针MQAE检测二种方法，证实了VSOR氯离子通道参与了心肌细胞内质网应激过程；③ 从细胞及整体动物水平证实，氯离子通道4,4'-二异硫氰基芪-2,2'-二磺酸（DIDS）阻断剂可以有效抑制衣霉素诱导的心肌细胞内质网应激水平及细胞凋亡，并减少心脏功能的下降；④ 探讨其保护机制，发现氯离子通道阻断剂DIDS是通过抑制GRP 7/PERK/eIF2α通路减轻了内质网应激，调节细胞Bcl-2/Bax比例的表达，下调TRB 3促进了Akt的磷酸化，从而减轻了心肌细胞凋亡，改善了心功能；同时也证实了ROS水平增加可介导VSOR氯通道的激活，从而促进了内质网应激。结论：VSOR氯离子通道参与了心肌细胞内质网应激过程，主要是通过GRP 78/PERK/eIF2α通路及ROS介导了心肌细胞内质网应激、凋亡和心功能的损伤，氯离子通道阻断剂DIDS具有阻断内质网应激通路及保护心肌细胞及改善心脏功能的作用，具有潜在的治疗价值。