黄娅茜：新的含硫气体信号分子与心肌结构调节

气体信号分子

• 特点：分子量低、半衰期短、持续释放、快速扩散、作用广泛

• 开辟了医学与生命科学的崭新研究领域，为心血管疾病的发病机制研究提供了新思路

 

含硫氨基酸代谢

 

 

二氧化硫（SO2）

• 内源性生成：心血管组织

• 生理调节：舒张血管、降低血压、负性心肌肌力

• 病生理调节：高血压、动脉粥样硬化、心肌缺血/再灌注和心肌损伤

• 分子机制：拮抗心肌细胞L型Ca通道、抑制血管平滑肌细胞增殖、拮抗氧化应激、内质网应激

 

本课题组首次提出：

内源性SO2为继NO、CO和H2S之后心血管调节的新型气体信号分子

 

DuSX, Jin HF, Bu DF, Zhao X, Geng B, Tang CS, Du JB. ActaPharmacol Sin. 2008, 29:923-930.

Jin HF, Du SX, ZhaoX, Wei HL, Wang YF, Liang YF, Tang CS, Du JB. Acta. Pharmacol Sin.2008, 29:1157-1166.

SunY, Tian Y, PrabhaM, Liu D, Chen S, Zhang R, Liu X, Tang C, Tang X, Jin H, Du J. Lab Invest.2010, 90:68-82.

 

发现心脏系统中存在内源性SO2生成体系

 

揭示内源性SO2的心脏生理学调节作用

➤ 心肌负性肌力

 

➤ 抑制心肌细胞L型钙通道

 

内源性SO2的心脏病理生理调节作用

 

心肌损伤发生中内源性SO2生成体系下调

 

SO2改善心功能

超声心动图

 

心导管插管

 

SO2减轻心肌损伤

心肌酶

 

SO2缓解心肌病变

 

SO2减轻心肌纤维化

 

内源性SO2体系下调可能参与ISO诱导的心肌损伤，SO2具有心脏功能保护效应。

 

机制1：SO2抑制氧自由基生成，增强抗氧化酶活性及表达

 

机制2：SO2保护心肌线粒体结构和功能，抑制线粒体依赖的细胞凋亡

➤ SO2保护心肌线粒体结构 

 

➤ SO2增加心肌Bcl-2/Bax比值，恢复线粒体膜电位，抑制线粒体MPTP开放

 

➤ SO2减少线粒体细胞色素c漏出，降低caspase-9及-3活性，抑制细胞凋亡

 

机制3：SO2抑制心肌细胞钙超载

 

机制4：SO2抑制心肌内质网应激反应

 

 

 

 

 

总 结

 

 

 

• SO2是具有心肌保护效应的气体信号分子，内源性SO2体系异常是心肌损伤发生的重要发病机制，为心脏疾病临床防治提供了可能的新靶点

• 内源性SO2发挥心肌保护效应的分子机制包括增强心肌抗氧化能力、减轻线粒体依赖的细胞凋亡、抑制心肌细胞钙超载及缓解心肌内质网应激反应