12月18日,，國際學(xué)術(shù)期刊Cardiovascular
Research在線發(fā)表了健康科學(xué)研究所楊黃恬研究組題為“Uncoupling protein 3 mediates H2O2
preconditioning-afforded cardioprotection through the inhibition of
MPTP opening”
的最新研究成果,，該研究揭示了H2O2預(yù)處理(H2O2PC)和UCP3的心肌保護(hù)作用及其線粒體調(diào)控的分子機(jī)制,。
心肌梗塞后及時(shí)再灌注是挽救缺血心肌必需的步驟,，但該過程伴隨著嚴(yán)重的再灌注損傷,。缺血/再灌注造成的線粒體Ca2+([Ca2+]m)超載和活性氧(reactive
oxygen
species,，ROS）大量釋放并導(dǎo)致線粒體嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)和功能破壞,，是心肌細(xì)胞缺血/再灌注損傷的主要原因,。因此尋找保護(hù)線粒體的關(guān)鍵靶點(diǎn),，對于深入理解缺血/再灌注導(dǎo)致心肌細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能損傷機(jī)制，進(jìn)而發(fā)展心肌保護(hù)的新策略至關(guān)重要,。ROS不僅參與細(xì)胞損傷,，適量ROS
通過激活細(xì)胞保護(hù)信號通路介導(dǎo)缺血預(yù)處理/后處理的抗心肌缺血/再灌注損傷的保護(hù)作用。線粒體是調(diào)控心肌細(xì)胞活性氧產(chǎn)生,、Ca2+穩(wěn)態(tài)和收縮功能的重要細(xì)胞器之一,。在缺血/再灌注過程中過度釋放的活性氧以及線粒體Ca2+
超載都被證明可以打開線粒體膜通透性通道(mitochondrial permeability transition pores,
MPTP)，進(jìn)而造成心肌細(xì)胞的凋亡和壞死,。因此理解和闡明在缺血/再灌注過程中線粒體ROS
大量釋放與Ca2+超載的發(fā)生原因以及MPTP開放的分子調(diào)控機(jī)制對于發(fā)展有效的心肌保護(hù)措施至關(guān)重要的,。線粒體解偶聯(lián)蛋白(mitochondrial
uncoupling proteins，UCPs)位于線粒體內(nèi)膜,，可抵抗心臟缺血/再灌注損傷,，但確切機(jī)制尚不清楚。
博士研究生陳意雄等在楊黃恬研究員的指導(dǎo)下發(fā)現(xiàn)H2O2PC顯著升高心肌內(nèi)UCP3的表達(dá),，而UCP3介導(dǎo)和模擬H2O2PC在缺血/再灌注過程中改善心功能,、降低心肌梗死面積、抑制[Ca2+]m超載和線粒體ROS大量釋放及防止ΔΨm
喪失,。H2O2PC和UCP3 過表達(dá)一方面通過UCP3直接與MPTP
通道蛋白ANT相互作用而抑制MPTP的開放起到保護(hù)作用,，另一方面可以啟動(dòng)保護(hù)性信號通路PI3K/Akt,，進(jìn)而抑制GSK-3活性。MPTP在H2O2PC和UCP3的抗心肌缺血/再灌注損傷的保護(hù)作用起決定性作用,，而PI3K/Akt/GSK-3
僅部分參與H2O2PC和UCP3 的心肌保護(hù)作用,。
此研究得到了國家自然科學(xué)基金委和國家科技部973項(xiàng)目的資助。
論文在線發(fā)表網(wǎng)址：
http://cardiovascres.oxfordjournals.org/content/early/2014/12/16/cvr.cvu256
