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钙敏感受体(calcium-sensing receptor,CaSR)是G蛋白耦联受体C家族成员(该家族成员还包括mGluR、GABAB受体和信息素受体)在哺乳动物、鸟、两栖动物、爬虫动物和鱼类均有分布。1993年,Brown EM等人首次从牛甲状旁腺克隆出CaSR。CaSR由氨基端的细胞外区(ECD)、7个跨膜螺旋的跨膜区(TMD)和胞内羧基端尾部(COOH)组成。ECD含多个糖基化位点,TMD的细胞内环和COOH尾部有PKC和PKA磷酸化位点。细胞外钙是CaSR的天然配体,CaSR对其他激动剂的敏感性为:La3+>Gd3+>Be2+>Ca2+=Ba2+>Sr2+>Mg2+。CasR主要分布在甲状旁腺、肾脏、肠道和骨细胞,也广泛表达在中枢系统、胃、食道、肝、胰腺等组织。CaSR的主要功能是维持机体Ca2+和其它金属离子的稳态,同时参与调控细胞的分泌、增殖、分化、趋化、凋亡、基因表达、离子通道开关等。CaSR的研究已成为国际热点,国内则刚起步,涉及心血管领域CaSR的研究开展较晚。2003年,我们首次证明成年大鼠心肌组织存在CaSR的功能表达。2006年,Tfelt-Hansen等人证实,在新生大鼠心室肌细胞也有功能性表达。其他实验小组近年来也提供了一些证据,表明在人主动脉平滑肌细胞、人主动脉内皮细胞、大鼠肠系膜动脉、猪冠状动脉内皮细胞等,也有CaSR的功能性表达。本课题组以大鼠冠脉结扎在体模型、离体心脏灌流模型、分离的单个心肌细胞和原代培养乳鼠心肌细胞为观察对象,采用高效液相色谱、流式细胞仪、膜片钳、激光共聚焦,Western blot、RT-PCR、原位杂交、免疫荧光、TUNEL染色、MTT等手段,对心血管系统CaSR开展了多层次、多角度的系列研究,首次发现、揭示或证实了:(1)成年、新生和不同鼠龄大鼠心肌CaSR的表达特点和规律;(2)CaSR激活通过G蛋白-PLC-IP3通路引起细胞内钙增加,参与心肌钙稳态和兴奋-收缩耦联的调控,并是细胞钙超载的发生机制之一;(3)CaSR在心肌缺血-再灌注损伤的表达规律(缺血期表达增加,再灌注早期进一步增加,晚期则减少)和发挥的关键作用,通过激活MAPKs-Cyt c-Caspase-3通路及Fas受体死亡通路,诱导心肌细胞凋亡。(4)PKCε介导的CaSR活性改变,参与了缺血后适应的心肌保护作用。(5)心肌低氧-复氧过程中CaSR表达增多,通过钙稳态失衡,诱发内质网应激增强,导致心肌细胞凋亡。(6)在异丙肾性大鼠心肌肥大模型和AngⅡ诱导的心肌细胞肥大模型,CaSR的表达均增加,并通过神经钙调磷酸酶(CaN)通路和PKC通路参与AngⅡ诱导的大鼠心肌肥大。(7)动脉粥样硬化大鼠心肌钙敏感受体的表达增加,进而导致对心肌梗死的敏感性增加,其机制与氧化应激损伤和细胞凋亡进一步加重有关。