Basic Res Cardiol：复旦大学附属中山医院葛均波/钱菊英/陈章炜教授团队揭示吡那地尔保护心脏微血管功能的作用机制

临床实践中可以发现约5-50%的心肌梗死患者在接受再灌注治疗后出现冠状动脉无复流或低灌注现象，导致患者心肌梗死进展，临床预后不良。心脏微血管保护策略可以减少心肌水肿，改善心肌灌注，最大限度地减少无复流区的范围，改善患者长期预后。因此，冠状动脉微循环是急性心肌缺血-再灌注(I/R)损伤后心脏保护的干预靶点。

钙超载促进线粒体功能障碍，可激活微血管内皮细胞的程序性死亡并最终导致心脏微血管功能障碍。钙网蛋白(CRT)是一种位于ER中的钙结合蛋白，具有高亲和力和钙缓冲能力。CRT丰度的增加可以增强ER钙储存，从而支持钙稳态恢复。重要的是，CRT通过抑制自噬来改善氧葡萄糖剥夺/复氧(OGD/R)诱导的微血管内皮细胞损伤。相反，一些研究指出CRT及其片段抑制血管生成。这些结果表明，CRT对内皮保护和血管生成的作用可能是环境依赖性的。然而，CRT在心脏微血管I/R损伤中的作用尚未被探索，需要进一步研究以了解其潜在的意义。

吡那地尔属于非选择性ATP敏感性K⁺ (KATP)通道开放剂家族，由于其能够直接松弛血管平滑肌细胞(VSMC)，促进外周血管舒张，因此在临床上用作抗高血压药物。此外，使用吡那地尔进行药物预处理或后处理可改善冠状动脉血管舒张作用，并保护缺血心脏免受再灌注损伤。然而，尚未研究吡那地尔在心血管损伤中对内皮细胞的作用。只有有限的证据表明，吡那地尔在OGD/R损伤期间增强内皮NO的活性。

2024年1月2日，复旦大学附属中山医院葛均波院士、钱菊英教授、陈章炜教授团队在Basic Research in Cardiology在线发表了题为“Pinacidil ameliorates cardiac microvascular ischemia–reperfusion injury by inhibiting chaperone-mediated autophagy of calreticulin”的研究论文。该研究旨在探讨吡那地尔对心脏微血管I/R损伤的益处，重点关注内皮细胞钙稳态和CRT信号，表明吡那地尔可能通过改善CRT降解和内皮细胞钙超载来减轻微血管I/R损伤。

首先，作者发现吡那地尔能够缓解小鼠缺血再灌注损伤后的心脏功能障碍及血流动力学异常，显著减少I/R损伤后的梗死面积，缓解心功能不全和心室重塑，改善心脏内皮细胞凋亡。作者采用荧光素-凝集素(FITC-lectin)灌注法和硫黄素S (Thioflavin S)染色法评估心肌血流灌注和无复流面积，发现吡那地尔给药后，IR损伤后毛细血管密度增加，无复流面积缩小。

图1. 吡那地尔给药改善小鼠I/R模型中的心脏功能

作者在对吡那地尔治疗的OGD/R损伤的HCMEC进行转录组测序，GO富集分析显示与线粒体功能、内质网应激途径和钙相关途径的差异表达基因的显著富集。在OGD/R损伤后，HCMEC中的线粒体膜电位显著降低，细胞ROS爆发以及mtROS积累。OGD/R损伤显著上调[Ca²⁺]i和[Ca²⁺]m水平，以上变化在很大程度上被吡那地尔治疗逆转。

图2. 吡那地尔治疗减少OGD/R损伤后的钙超载

钙网蛋白是一种位于ER中的钙结合蛋白，具有高亲和力和钙缓冲能力，维持细胞内钙稳态。作者发现，OGD/R损伤上调CRT表达并且吡那地尔给药以剂量依赖性方式促进I/R模型小鼠心脏中尤其是血管内皮细胞CRT蛋白表达。作者通过药物亲和力反应靶点稳定性(DARTS)实验检测吡那地尔直接结合的蛋白，发现吡那地尔主要通过抑制CRT的HSP90依赖的分子伴侣介导的自噬来升高CRT蛋白水平。

图3. 吡那地尔抑制OGD/R损伤中CRT的CMA

综上所述，吡那地尔可能通过缓解CRT分子伴侣介导的自噬作用，改善内皮细胞钙超载和线粒体功能来减轻微血管I/R损伤。

复旦大学附属中山医院的刘牧吟、李苏、殷铭博士为论文第一作者，复旦大学附属中山医院葛均波院士、钱菊英教授、陈章炜教授为本文共同通讯作者。

原文链接：

https://link.springer.com/article/10.1007/s00395-023-01028-8