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背景：心血管疾病是人类疾病中致死致残的主要因素之一，其病程中造成病理性损害的各种细胞死亡形式又都经历线粒体通透转换孔(Mitochondrialpermeability transition pore，mPTP)的形成与开放。再灌注损伤(Reperfusion injury，RI)是众多疾病中病理损害的主要机制。在缺血后再灌注的初期，线粒体内膜上形成大量的mPTP，导致线粒体基质肿胀、线粒体崩解，细胞色素c(cytochromec，Cyt-c)等的释放，继而引发细胞死亡。然而mPTP的分子身分及其与心肌细胞死亡的关系却尚不清楚。因此关于mPTP的研究具有重要的现实意义和社会意义。线粒体溶质运载体(solute carrier，SLC)家族的腺嘌呤核苷转换体(adenosine nucleotide translocase，ANT)与磷运载体(phosphate carrier，PiC)被认为参与mPTP的形成与开放。我们假设mPTP由多种SLC成员构成，并在前期实验中发现PiC，ADP/ATP translocase2(ANT2)，ATP-Mg/Pi carriers(APC1/3)可能参与mPTP的形成与开放。
目的：阐明mPTP的分子构成；揭示mPTP构成组分在细胞死亡中的作用。
实验方法：主体实验采用大鼠心肌细胞系H9c2，利用鱼藤酮建立细胞模拟缺血再灌注模型，以细胞坏死作为mPTP开放的标准。用siRNA(Small interferingRNAs)沉默PiC、ANT2、APC1和APC3后进行模拟缺血再灌注处理，检测细胞坏死状况以验证以上四个分子是否参与mPTP的形成与开放。利用Realtime-PCR技术比较正常细胞、抗再灌注损伤细胞及其传代细胞中mPTP各构成组分的表达情况，最终确定mPTP的分子构成及其与心肌细胞死亡的关系。在缺血再灌注处理中加入mPTP构成组分的抑制剂环孢霉素A(Ciclosporin A，CsA)、米酵菌酸(bongkrekic acid，BK)、胶苍术苷(carboxiatractilosyde，CAT)、单宁酸(tannic acid，TA)检测其细胞保护作用。
实验结果：模拟缺血再灌能够稳定诱导mPTP的开放并最终导致大部分细胞发生坏死。沉默PiC、ANT2、APC1和APC3均能抑制mPTP的形成与开放，进而降低细胞的再灌注损伤。这些结果提示mPTP是多种SLC家族成员共同构成。比较正常细胞、抗再灌注损伤细胞及其传代细胞中mPTP各构成成分的表达情况进一步发现：抗再灌注损伤细胞中mPTP各构成组分表达下调，其传代细胞mPTP各构成组分表达回调，同时失去心肌细胞保护作用，提示mPTP构成组分表达的下调是细胞抵抗再灌注损伤的主要原因。抑制剂Ciclosporin A(cyclophilin D)，bongkrekic acid(ANT)，carboxiatractilosyde(ANT)和tannicacid(APC1/3)在缺血再灌注处理中对细胞有保护作用。
结论：mPTP由多种SLC家族成员共同构成，沉默或抑制mPTP各组分可一定程度上抑制再灌注损伤，这些分子可能成为防治再灌注损伤的药物靶点。