基础医学院罗大力教授团队《Circulation》阐释恶性高热病性心律失常的病理生理学新机制

近日，首都医科大学基础医学院罗大力教授团队在国际期刊《Circulation》发表题为“Functional calsequestrin-1 is expressed in the heart and its deficiency is causally related to malignant hyperthermia-like arrhythmia”的研究论文。研究发现骨骼肌型集钙蛋白-1（Calsequestrin-1, Casq1）在心脏表达，参与心率和肌浆网钙稳定性的调节，Casq1的表达缺失是高热和麻药诱导恶性高热性心律失常重要的病理生理学基础。基础医学院药理学系博士孙志朋和博士后王璐琪为并列第一作者，罗大力教授为通讯作者。

恶性高热病（malignant hyperthermia,MH）是一种隐性遗传病，当患者遇到高温、吸入性麻药或肌松药以及剧烈运动后出现高热、肌僵直、肌溶解和各种心律失常，如不及时治疗死亡率达85%以上。目前研究显示，骨骼肌肌浆网RyR1（Ryanodine-1 receptor channel）或Casq1基因突变介导的肌浆网钙失衡和肌细胞异常兴奋是恶性高热病骨骼肌病变的致病基础。然而，RyR1或Casq1基因突变是否是恶性高热病所致心律失常的关键机制并不清楚，尤其是以往仅报道RyR2和Casq2在心脏表达并调控心脏电生理活动。

该研究首次在啮齿类动物和人心脏组织中发现骨骼肌集钙蛋白亚型——Casq1的表达。Casq1基因敲除小鼠表现为心率显著加快，并在高浓度的吸入性麻药作用下出现室性早搏和室性心动过速，而恶性高热特效药单曲洛林可显著改善其窦性心动过速和室性心律失常。此外，Casq1基因缺失小鼠的心室肌细胞在麻药作用下出现异常的钙波和早/迟后去极化。进一步研究发现吸入性麻药或高温致使心脏和骨骼肌的Casq1由多聚体形态解聚呈单体，从而减弱Casq1与Ryanodine-2的相互作用及对其生理性抑制，致使肌浆网钙泄漏增加、诱导异常的钙震荡和室性心律失常。

上述研究发现了Casq1亚型调控窦性心律和心室肌肌浆网钙活动，为生理性心肌肌浆网钙信号调节提出了新的通路。此外，解析了骨骼肌恶性高热病出现心律失常的原因，同时对恶性高热病骨骼肌病变机制、以及中暑导致的心脏和骨骼肌症状的发生提供了新的潜在病理生理学基础及其预防和治疗策略。

该研究受国家自然科学基金面上项目（81570206和81970197）、北京市教育委员会科技计划项目(KZ20171005023) 和代谢紊乱相关心血管疾病北京市重点实验室基金等支持。

罗大力，首都医科大学基础医学院药理系教授，博士生导师。主要从事心血管疾病发病机制研究，承担国家自然科学基金等省部级以上课题16项。近五年作为通讯作者在《Cell Death & Differentiation》，《Basic Research in Cardiology》和《Circulation》等期刊发表多篇论文。

作者：基础医学院 科技处

图文编辑：党委宣传部

点击“阅读原文”，了解更多学校精彩内容。