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第42卷第5期 俞 灏,周子皓,张南南,等. Bmal1调控T型钙离子通道对慢性心衰室性心律失常昼夜节律的影响[J].
                  2022年5月                     南京医科大学学报(自然科学版),2022,42(05):611-618                       ·617 ·


               (LTCC)和T型Ca 通道(TTCC) 。TTCC只有α1一                        本研究的不足之处在于未能深入探究TTCC激
                                           [10]
                               2+
                种亚基,包括 Cav3.1(α1G),Cav3.2(α1H),Cav3.3(α           活后生物钟基因与胞浆钙浓度变化的关联。在心
                1I)3 种亚型,其中心肌中仅表达 Cav3.1(α1G)和                    脏,L 型 Ca 通道含量丰富,负责大部分 Ca 进入细
                                                                                                        2+
                                                                            2+
                           [22]
                Cav3.2(α1H) 。在大多数哺乳动物胚胎期心脏中,                      胞,是心肌细胞以钙释钙触发心肌收缩的主要钙离
                TTCC 在心房和心室肌细胞中明显表达,但出生后                          子通道,所以 TTCC 引起细胞内钙超载的作用大小
                在心室肌细胞中表达量逐渐减少或不表达,仅在窦                            仍需进一步研究。本实验研究中的动物为心肌肥
                房结及传导系统中表达,参与心脏IV期的自动去极                           厚伴心功能不全的模型,而早期心衰和失代偿期心
                化 [11] 。然而,在许多病理条件下如心肌肥厚或者心                       衰的调控机制并不完全一致。生物钟基因在早期
                力衰竭时,TTCC 会再次重新表达,但其机制尚未阐                         和晚期心衰中表达是否一致及调控机制目前仍未
                释清楚   [12-13] 。在本实验中,TAC诱导的心衰小鼠中,                 阐释清楚。此外,TTCC 特异性抑制剂米贝拉地尔
                免疫组化及 Western blot 结果提示α1G 和α1H 两种                因存在严重的药物相互作用并未在临床中推广使
                                                                                                            +   +
                亚型表达水平较对照组(CON)明显升高,提示 CHF                        用。有研究报道,恩格列净可通过抑制心脏Na /H
                小鼠心脏中TTCC重新高表达,同时VA发生率明显                          交换降低心肌细胞胞质Ca 浓度,然而这类钠⁃葡萄
                                                                                          2+
                增加。在 CHF 小鼠使用 TTCC 阻滞剂米贝拉地尔                       糖共转运蛋白 2(SGLT⁃2)抑制剂是否能够抑制
               (MIB)后,VA 发生率明显下降。有研究报道,在病                         TTCC尚未有研究报道,仍需进一步探讨 。
                                                                                                     [27]
                变心肌中 TTCC 重新高表达将增加心肌细胞内 Ca                   2+       综上所述,本研究发现在 CHF 手术小鼠中,
                内流,导致细胞内Ca 超载和心律失常                [14,23] 。同时,    TTCC 通道重新高表达且呈昼夜节律性,使用 TTCC
                                  2+
                也有研究发现,α1H在钙调磷酸酶/核因子病理性激                          阻滞剂可减少 CHF 小鼠 VA/SCD 的发作,且 TTCC
                活的 T 细胞信号的诱导中发挥关键作用,这也会增                          这一变化受生物钟基因Bmal1直接调控。
                加心律失常的易感性          [24-25] 。Kinoshita 等 [14] 研究中,  [参考文献]
                TTCC 阻滞剂可通过复极静息膜电位及改善心脏自
                                                                 [1] ROSSIGNOL P,HERNANDEZ A F,SOLOMON S D,et
                主神经的平衡发挥抗心律失常作用。以上结果提
                                                                       al. Heart failure drug treatment[J]. Lancet,2019,393
                示心衰中,VA 发生增加与 TTCC 重新高表达有关。
                                                                      (10175):1034-1044
                收集48 h CHF小鼠心脏组织行Western blot 及qRT⁃              [2] TROMP J,TAY W T,OUWERKERK W,et al. Multimor⁃
                PCR,发现心脏内源性 Bmal1 的表达依旧保留生物                            bidity in patients with heart failure from 11 Asian regions:
                节律,TTCC 亦存在昼夜节律,且在 CT0 表达量最                            a prospective cohort study using the ASIAN⁃HF registry
                高。因此,发现在心衰中,Bmal1可调控TTCC使其昼                           [J]. PLoS Med,2018,15(3):e1002541
                夜节律性表达,这与VA/SCD发作的昼夜节律相关。                        [3] SAOUR B,SMITH B,YANCY C W. Heart failure and sud⁃
                                                                       den cardiac death[J]. Card Electrophysiol Clin,2017,9
                    本课题组既往研究显示心脏内源性生物钟可
                                                                      (4):709-723
                直接调控β1⁃肾上腺素能受体(β1⁃AR),在心脏中完
                                                                 [4] BLACK N,D’SOUZA A,WANG Y,et al. Circadian
                整的 Clock⁃Bmal1 二聚体结构可通过与β1⁃AR 的编
                                                                       rhythm of cardiac electrophysiology,arrhythmogenesis,
                码基因Adrb1启动子上游区域的E⁃box结合,直接调                            and the underlying mechanisms[J]. Heart rhythm,2019,
                控β1⁃AR 的表达     [26] 。所以,进一步验证 Bmal1 作为                 16(2):298-307
                转录因子是否可以调控 TTCC 转录。ChIP 结果显                      [5] XIONG W,LI J,ZHANG E,et al. BMAL1 regulates tran⁃

                示,Bmal1 可以直接结合至 TTCC 启动子区域的 E⁃                         scription initiation and activates circadian clock gene ex⁃
                box 位点,调控其转录,从而 TTCC 通道表达存在昼                           pression in mammals[J]. Biochem Biophys Res Commun,
                夜节律。本研究发现,当CHF时,TTCC通道重新高                              2016,473(4):1019-1025
                表达,通道开放将增加舒张期钙渗漏,导致细胞内                           [6] TAKEDA N,MAEMURA K. The role of clock genes and
                                                                       circadian rhythm in the development of cardiovascular
                钙 超 载 ,触 发 VA/SCD,这 一 变 化 受 生 物 钟 基 因
                                                                       diseases[J]. Cell Mol Life Sci,2015,72(17):3225-3234
                Bmal1 直接调控从而使 VA/SCD 发作有昼夜节律现
                                                                 [7] SCHRODER E A,LEFTA M,ZHANG X,et al. The car⁃
                象。事实上,在人类和小鼠研究中发现,存在多个
                                                                       diomyocyte molecular clock,regulation of Scn5a,and ar⁃
                与 VA 有 关 且 呈 节 律 性 表 达 的 基 因 ,如 Calm2、                 rhythmia susceptibility[J]. Am J Physiol Cell Physiol,
                Kcnh2、Scn5a、Cx43、Cx45 等  [21] 。所以 VA 发作的昼              2013,304(10):C954-965
                夜时间差异很可能是由多个基因变化共同导致。                            [8] SCHRODER E A,BURGESS D E,ZHANG X,et al. The
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