高盐激活TRPC3/NCX1诱导心肌线粒体钙超载致心肌肥厚的机制
批准号:
82070441
项目类别:
面上项目
资助金额:
54.0 万元
负责人:
刘道燕
依托单位:
学科分类:
血压调节异常与高血压病
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
刘道燕
中文摘要
心肌细胞Ca2+调控异常与心肌肥厚关系密切,但机制尚不明确。我们前期研究发现高盐可上调心肌瞬时受体电位通道TRPC3表达,促进TRPC3与钠钙交换子(NCX1)介导的心肌细胞内Ca2+和Na+增加,从而导致心肌线粒体功能异常。有报道盐诱导激酶SIK2与细胞内离子稳态调控有关,并参与调节细胞能量平衡。但高盐调控TRPC3介导SIK2在心肌肥厚中的作用尚不清楚。我们提出假说:“高盐激活TRPC3/NCX1介导细胞内Na+与Ca2+增加,促进SIK2调节组蛋白去乙酰化酶HDAC4,从而增强TRPC3/NCX1介导的线粒体-肌浆网结构偶联MAMs形成,导致心肌细胞线粒体钙超载,促使心肌肥厚发生”。以高盐干预TRPC3-/-及同窝野生型小鼠为模型,原代培养心肌细胞及H9C2心肌细胞系,揭示高盐激活TRPC3-NCX1介导心肌钙调节异常促使心肌肥厚发生的机制, 为高盐导致心脏损害的防治提供理论依据。
英文摘要
Transient receptor potential channel TRPC3 control intracellular Ca2+ and ROS production plays an important role in high salt-induced myocardial hypertrophy. Increased intracellular Na+ activates salt-induced kinase SIK2. We confirmed that high salt can increase myocardial TRPC3 and SIK2 expression, TRPC3 gene knockout can prevent high salt induced myocardial hypertrophy, high salt increase cardiomyocytes Ca2+ and Na+ related to TRPC3 and NCX1. For this reason, we put forward our hypothesis: "Under physiological salt conditions, TRPC3 and NCX1 co-regulate the steady balance of sodium and calcium ions in cardiomyocytes, and maintain the mitochondrial function of cardiomyocytes. In high salt conditions, activation of TRPC3 mediated cardiomyocytes Na+, Ca2+ signal abnormal, increased intracellular Na+ activates reverse mode NCX1 mediated [Ca2+]cyt increased, result activation of SIK2 raised histone deacetylase HDAC5 promotes NCX1-TRPC3 complex formation, leading to mitochondria [ Ca2+]m overload, inhibites the key enzyme activity in mitochondrial respiratory chain and increases ROS production, and promotes myocardial hypertrophy induced by high salt. " It is proposed to use TRPC3 gene knockout mice as animal model,combined with the cultured cardiomyocytes and the cell line of H9C2 rats to reveal the mechanism of high salt activating TRPC3-NCX1 mediated mitochondrial dysfunction caused by abnormal myocardial calcium signal. This study provides a theoretical basis for the prevention and treatment of myocardial hypertrophy induced by high salt.
心肌细胞Ca2+调控异常与心肌肥厚关系密切。我们前期研究发现高盐可上调心肌瞬时受体电位通道TRPC3表达,促进TRPC3与钠钙交换子(NCX1)介导的心肌细胞内Ca2+和Na+增加,从而导致心肌线粒体功能异常。盐诱导激酶SIK2与细胞内离子稳态调控有关,参与调节细胞能量平衡。通过研究我们发现高盐激活TRPC3/NCX1介导细胞内Na+与Ca2+增加,促进SIK2调节组蛋白去乙酰化酶HDAC4,从而增强TRPC3/NCX1介导的线粒体导致心肌细胞线粒体钙超载及离子稳态失衡,上调心肌肥厚相关分子表达,促使心肌肥厚发生。我们采用8%高盐干预TRPC3-/-及同窝野生型小鼠为模型,原代培养心肌细胞及H9C2心肌细胞系,阐明了高盐激TRPC3-NCX1介导心肌钙调节异常促使心肌肥厚发生的机制。.主要研究内容:高盐干预对小鼠的血压、心脏功能及能量代谢的影响,揭示高盐调控TRPC3/NCX1及MAMs对心肌细胞Na+与Ca2+的作用,明确高盐激活SIK2调控TRPC3/NCX1影响线粒体呼吸功能的机制,揭示高盐激活SIK2调控TRPC3/NCX1致心肌肥厚的作用。.重要结果及关键数据:1)发现TRPC3和TRPC6基因敲除对血压完全不同的表型。TRPC6基因敲除可显著增加高盐诱导的高血压,高盐干预的TRPC6-/-小鼠的鼠尾血压及24h动态血压均显著增加,而TRPC3-/-小鼠可显著逆转高盐的这种作用。2)发现TRPC3和TRPC6基因敲除对高盐导致心脏重构的作用不同。3)发现TRPC3和TRPC6基因敲除对高盐诱导血管的收缩反应的作用不同。4)阐明高盐激活TRPC3促进心肌肥厚及心肌纤维化加重,TRPC3基因敲除可预防高盐的这种作用。5)阐明高盐抑制心肌线粒体呼吸链关键酶琥珀酸脱氢酶(SDH)、丙酮酸脱氢酶(PDH)导致线粒功能障碍的机制。6)高盐激活心肌TRPC3促进NCX1介导的胞浆及线粒体离子稳态失衡,与高盐激活SIK2有关。7)揭示高盐激活TRPC3促进TRPC3/NCX1相互作用上调心肌肥厚分子ANP/BNP/βMhc致心肌肥厚的机制。.科学意义:高盐是重要的心血管病危险因素,我国人均摄盐量>12g/日,远高于 WHO推荐的摄盐量<6.0g/日的标准。我们的研究将为高盐导致心血管疾病的防止提供理论依据。也有助于TRPC3拮抗高盐的药物的开发及应用于临床人群。
敲除TRPC6促进肾集合管钠重吸收致盐敏感高血压的机制
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批准号:81770416
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项目类别:面上项目
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资助金额:55.0万元
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批准年份:2017
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负责人:刘道燕
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依托单位:
胃肠转流术激活TRPA1调控血管稳态降低血压的机制
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批准号:91339112
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项目类别:重大研究计划
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资助金额:85.0万元
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批准年份:2013
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负责人:刘道燕
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依托单位:
高血压时TRPC3激活致单核细胞线粒体功能障碍的机制
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批准号:81370366
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项目类别:面上项目
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资助金额:70.0万元
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批准年份:2013
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负责人:刘道燕
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依托单位:
瞬时受体电位通道(TRPC3)在高血压血管振荡中的作用
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批准号:81070208
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项目类别:面上项目
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资助金额:34.0万元
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批准年份:2010
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负责人:刘道燕
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依托单位:
高血压时单核细胞TRPC3/5激活致动脉粥样早期病变的机制
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批准号:30871058
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项目类别:面上项目
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资助金额:34.0万元
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批准年份:2008
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负责人:刘道燕
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依托单位:
国内基金
海外基金