心肌肥大(cardiac hypertrophy),又称心肌肥厚,是高血压、瓣膜病、慢性心衰及先天性心脏病等临床常见疾病的一种并发症。持续性的心肌肥厚最终可导致心衰和死亡。在心肌肥大发生的信号转导通路中,Gq蛋白处于枢纽地位,因此针对Gq蛋白设计特异性抑制药物可同时阻断众多受体信号,比单一受体拮抗剂具有更强大的治疗作用。多肽药物汇利心康GCIP-27是由我室针对在心肌肥厚发生发展过程中具有重要作用的G蛋白α亚单位设计合成的一种G蛋白竞争性抑制肽,前期的研究发现该多肽药物能明显阻止去甲肾上腺素和血管紧张素Ⅱ诱导的体外培养的大鼠心肌细胞肥大,明显改善由NE注射或手术缩窄腹主动脉所诱导的小鼠、大鼠以及自发性高血压大鼠的心肌肥大,其作用优于卡托普利、氯沙坦和硝苯地平。Gq蛋白是7次跨膜蛋白,其α亚基羧基端暴露于细胞膜内侧的胞浆中与受体结合,因此该药物需进入细胞内与Gq蛋白竞争结合受体发挥抑制下游信号传导作用。跨膜转运是GCIP-27发挥作用的首要和关键环节,但细胞膜对于多肽药物的跨膜转运来讲就是一个脂质屏障。作为一种合成多肽,细胞膜上并无相应已知的转运载体和通道。GCIP-27是否进入细胞,又是如何进入细胞成为一个亟待研究的问题。方法:1.正辛醇/水体系摇瓶法与高效液相色谱结合测定GCIP-27的脂水分配系数,判断其亲脂性和透膜能力。2.心肌细胞内GCIP-27转运量对时间和浓度的依赖性:用激光共聚焦显微镜观测等量荧光标记GCIP-27在不同时间(1 h、2 h、3 h、4 h、6 h、8 h、10 h、12 h)里的细胞内荧光强度和相同时间里不同浓度GCIP-27(1 ng/ml、10 ng/ml、100 ng/ml、1μg/ml、10μg/m)进入细胞内的含量。3.在培养基中加入GCIP-27的同时,分别加入不同类型的细胞代谢能量抑制剂、胞吞抑制剂等,用激光共聚焦与流式细胞仪测定细胞内荧光强度的变化和摄取率,确定药物的跨膜转运方式。4.通过比较不同类型细胞,包括心肌细胞、心肌成纤维细胞、血管内皮细胞、血管平滑肌细胞和肝细胞,摄取GCIP-27的量,来确定药物是否具有治疗的靶向性。5.用原子力显微镜和扫描电镜观察GCIP-27在转运过程中,心肌细胞膜超微结构的变化。结果:1.分布平衡时,C正辛醇/C水=129.856,脂水分配系数为2.113。2. GCIP-27与心肌细胞孵育2h后可在细胞内观察到荧光,4h时药物浓度达到最大值;且细胞内荧光强度随着加入GCIP-27浓度增大而增加,至GCIP-27浓度为1μg/ml时细胞胞浆里含量最大。3.加入能量抑制剂2,4-二硝基苯肼和NaN3后细胞内荧光强度分别降低74.66%和62.56%;内吞抑制剂mβ-CD处理后细胞内荧光强度降低86.65%;mβ-CD和盐酸氯丙嗪处理使细胞摄取率降低83.47%和71.03%。低温4℃使摄取率降低了96.19%。4. GCIP-27进入血管平滑肌和细胞心肌细胞的量,均明显大于肝细胞和成纤维细胞对药物的摄取;仅有极少量进入血管内皮细胞。5. GCIP-27在心肌细胞中发生转运时,心肌细胞膜褶皱度和表面粗糙度明显增加,表面出现直径300～500 nm、深度100～200 nm的小凹。结论:1.合成多肽药物汇利心康GCIP-27能通过细胞膜转运进入心肌细胞,且主要分布在细胞浆内;2.GCIP-27在心肌细胞中的跨膜转运具有时间和浓度依赖性,在终浓度1μg/ml转运4 h后,胞浆内药物含量达到最大值;3.GCIP-27主要通过能量依赖性胞吞作用转运进入细胞,其转运过程与细胞膜网格蛋白和脂筏有关;4.GCIP-27能选择性地优势进入心肌细胞和血管平滑肌细胞。