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由哈爾濱醫(yī)科大學藥理學家楊寶峰教授領銜完成的國家自然科學基金課題——“心源性猝死發(fā)生及藥物干預新調控點研究”,日前獲黑龍江省科技進步一等獎。此項研究首次發(fā)現激動心臟乙酰膽堿受體亞型M3R/IKM3為缺血性心律失常藥物干預的新調控點,具有抗缺血性心律失常的作用;心肌M3受體與間隙連接蛋白43(Cx43)存在結構性“孿生”關系,兩者間在心肌缺血時的相互調節(jié),成為藥物治療缺血性心律失常的重要靶點。
近年來,我國心源性猝死的發(fā)生率逐年增加,而引發(fā)猝死的主要原因為心肌梗死、心衰及長QT間期延長綜合征。其中,由缺血性心臟病引起的心源性猝死發(fā)生率為80%。本課題立項之初,就針對當前學術界在心源性猝死研究上的難點、熱點問題,從受體、離子通道、心肌細胞間信號、神經遞質傳導、信號傳導通路等方面進行了多層次、多角度、全方位的探索。
在楊寶峰教授帶領下,課題組首先制成大鼠心肌缺血模型,從中發(fā)現激動心受體亞型M3/IKM3可抑制心肌缺血和心肌細胞凋亡,能有效保護心肌,同時能降低心肌缺血所致的嚴重心律失常。課題組通過免疫組化、激光共聚焦顯微鏡等一系列先進的實驗技術,首次證實M3受體與細胞連接蛋白43存在結構性共定位關系,在心肌缺血時,M3受體與連接蛋白43之間的關系被損害,而心肌缺血改善時,M3受體與連接蛋白43關系就會修復。
以往的研究發(fā)現,快速激活延遲整流鉀電流(Ikr)是維持細胞正常功能的重要電流,同時也是抗心律失常藥物作用的最佳靶點,而HERG基因為編碼Ikr的基因,當HERG通道發(fā)生變異或功能異常,就會導致心律失常,產生長QT綜合征(LQTS),這是導致心源性猝死的重要因素。據此,課題組應用分子克隆等生物學技術,結合膜片鉗實驗方法,對HERG通道的特性進行了全面研究,同時觀察了在缺血及高糖、低糖代謝紊亂條件下HERG通道的改變,確定了藥物對其調控的特性。研究者發(fā)現,幾乎各類抗心律失常藥均作用于HERG通道,使通道變異,并抑制蛋白表達,導致藥物失去作用。
課題組還發(fā)現,As2O3誘發(fā)長QT綜合征導致惡性心律失常發(fā)生,而酸度變化是缺血性心律失常的重要影響因素——酸化時HERG通道發(fā)生變化,導致心肌缺血時很多藥物對其作用出現差異,如抗心律失常藥物奎尼丁、阿齊利特在缺血時對HERG通道失去調控,而多非利特仍具有抑制效果,這就合理地解釋了臨床上奎尼丁、阿齊利特對缺血性心律失常療效不佳而多非利特仍然有效的原因,科學地解答了困擾臨床和藥理學界多年的困惑。此外,該研究證實,糖尿病患者之所以出現長QT綜合征,正是由HERG通道變異或功能下調而引起。
專家評價指出,本項研究建立了以HERG鉀離子通道為靶點,結合功能基因組學評價抗心律失常藥物及非心血管藥物的技術平臺,為研究安全有效的抗心律失常新藥及指導臨床用藥開展了原創(chuàng)性工作,推動了功能基因組學在藥物研發(fā)中的應用和發(fā)展。
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由哈爾濱醫(yī)科大學藥理學家楊寶峰教授領銜完成的國家自然科學基金課題——“心源性猝死發(fā)生及藥物干預新調控點研究”,日前獲黑龍江省科技進步一等獎。此項研究首次發(fā)現激動心臟乙酰膽堿受體亞型M3R/IKM3為缺血性心律失常藥物干預的新調控點,具有抗缺血性心律失常的作用;心肌M3受體與間隙連接蛋白43(Cx43)存在結構性“孿生”關系,兩者間在心肌缺血時的相互調節(jié),成為藥物治療缺血性心律失常的重要靶點。
近年來,我國心源性猝死的發(fā)生率逐年增加,而引發(fā)猝死的主要原因為心肌梗死、心衰及長QT間期延長綜合征。其中,由缺血性心臟病引起的心源性猝死發(fā)生率為80%。本課題立項之初,就針對當前學術界在心源性猝死研究上的難點、熱點問題,從受體、離子通道、心肌細胞間信號、神經遞質傳導、信號傳導通路等方面進行了多層次、多角度、全方位的探索。
在楊寶峰教授帶領下,課題組首先制成大鼠心肌缺血模型,從中發(fā)現激動心受體亞型M3/IKM3可抑制心肌缺血和心肌細胞凋亡,能有效保護心肌,同時能降低心肌缺血所致的嚴重心律失常。課題組通過免疫組化、激光共聚焦顯微鏡等一系列先進的實驗技術,首次證實M3受體與細胞連接蛋白43存在結構性共定位關系,在心肌缺血時,M3受體與連接蛋白43之間的關系被損害,而心肌缺血改善時,M3受體與連接蛋白43關系就會修復。
以往的研究發(fā)現,快速激活延遲整流鉀電流(Ikr)是維持細胞正常功能的重要電流,同時也是抗心律失常藥物作用的最佳靶點,而HERG基因為編碼Ikr的基因,當HERG通道發(fā)生變異或功能異常,就會導致心律失常,產生長QT綜合征(LQTS),這是導致心源性猝死的重要因素。據此,課題組應用分子克隆等生物學技術,結合膜片鉗實驗方法,對HERG通道的特性進行了全面研究,同時觀察了在缺血及高糖、低糖代謝紊亂條件下HERG通道的改變,確定了藥物對其調控的特性。研究者發(fā)現,幾乎各類抗心律失常藥均作用于HERG通道,使通道變異,并抑制蛋白表達,導致藥物失去作用。
課題組還發(fā)現,As2O3誘發(fā)長QT綜合征導致惡性心律失常發(fā)生,而酸度變化是缺血性心律失常的重要影響因素——酸化時HERG通道發(fā)生變化,導致心肌缺血時很多藥物對其作用出現差異,如抗心律失常藥物奎尼丁、阿齊利特在缺血時對HERG通道失去調控,而多非利特仍具有抑制效果,這就合理地解釋了臨床上奎尼丁、阿齊利特對缺血性心律失常療效不佳而多非利特仍然有效的原因,科學地解答了困擾臨床和藥理學界多年的困惑。此外,該研究證實,糖尿病患者之所以出現長QT綜合征,正是由HERG通道變異或功能下調而引起。
專家評價指出,本項研究建立了以HERG鉀離子通道為靶點,結合功能基因組學評價抗心律失常藥物及非心血管藥物的技術平臺,為研究安全有效的抗心律失常新藥及指導臨床用藥開展了原創(chuàng)性工作,推動了功能基因組學在藥物研發(fā)中的應用和發(fā)展。