北京大学Nature子刊发表心脏病研究新文章

　　来自北京大学、中国药科大学和河北医科大学的研究人员证实，在心肌细胞中一氧化碳（CO）抑制了内向整流性钾离子通道。这一研究发现发表在8月14日的《自然通讯》（Nature Communications）杂志上。

　　北京大学分子医学研究所的顾春雨（Yuchun Gu）教授是这篇论文的通讯作者。顾春雨教授长期从事离子通道及其相关领域的研究工作。在过去的十几年的科研工作中，运用膜电钳、钙萤光技术及多种分子生物学研究方法，研究了多种类型的离子通道，包括钙通道、钾通道、钠通道等等。近期的工作主要集中于离子通道在血管和肾小管上的功能及调控机制。

　　心室颤动（ventricular fibrillation）是一种致命性快速室性心律失常，心室颤动发作时，心脏停止有效的舒缩活动。心室完全丧失排血功能，血液循环中断，听诊心音消失，扪及不到大动脉搏动，瞳孔散大，对光反射消失。心室颤动常可发生在急性心肌梗死最初几小时、急性心肌梗死伴休克，以及急性心肌梗死溶栓治疗后心肌再灌注时。以往有报道称发现，心肌细胞中血红素氧化酶生成一氧化碳（CO）可以阻止心室颤动，但对于其分子作用机制却仍不清楚（延伸阅读：同济大学发现遗传性心房颤动的病因）。

　　内向整流性钾离子通道（Kir）是一类在多种组织中广泛分布的钾离子通道，自1993年克隆第一个Kir通道至今，已经发现有约20个成员，构成了一个由七个亚家族（Kirl.x-Kir7.x）组成的超家族。Kir通道的共同特点是它们的内向整流特性，即钾离子内流较外流容易得多。这一特点使其在维持细胞正常兴奋性、保持血钾平衡等方面发挥重要的生理作用。

　　同时各亚家族Kir通道在功能上也有各自的特点。其中Kir2.x主要表达于心脏、骨骼肌和神经系统，其电流表现很强的内向整流特性，它在维持心脏及脑组织的兴奋性方面具有重要的意义。

　　在这篇文章中研究人员报告称，发现CO通过抑制一组Kir通道延长了动作电位持续时间（APD）。他们证实在心肌细胞和转染了Kir的HEK-293细胞中，CO阻断了Kir2.2和Kir2.3通道，但对于Kir2.1通道则无此效应。进一步的机制研究表明，CO是通过干扰Kir2.3与第二信使PIP2的互作来直接抑制了Kir2.3。由于在心肌细胞中CO抑制Kir2.2和Kir2.3可延长动作电位持续时间，心脏Kir2.2和Kir2.3可能是阻止再灌注诱导的心室颤动的有前景的治疗靶点。

　　1997年获南京医科大学硕士学位，并于同年赴英国伯明翰大学攻读博士学位。2000年于英国伯明翰大学获博士学位（分子生理学），其博士论文当年获全英最佳论文奖，并收入大英图书馆。其后，2000-2002年于英国伦敦大学帝国理工学院医学院博士后；2002-2004年，于英国剑桥大学英国皇家科学院院士 Prof Roger Hardie实验室任研究员。从2004年10月，受聘于英国伯明翰大学医学院，任助教授，自2006年任副教授 （终身职位）。于2010年8月到北京大学分子医学所，任教授并全职担任北京大学分子医学所分子药理实验室主任。

　　顾雨春教授自1997年9月在英国伯明翰大学攻读博士学位起，一直从事离子通道及其相关领域的研究工作。在过去的十几年的科研工作中，运用膜电钳、钙萤光技术及多种分子生物学研究方法，研究了多种类型的离子通道，包括钙通道、钾通道、钠通道等等。近期的工作主要集中于离子通道在血管和肾小管上的功能及调控机制。他的研究工作证明了血红素和一氧化碳可以双向调节ENaC通道；揭示了在缺氧状态下，机体通过HO酶保护性地调控离子通道的开闭，进而调节细胞炎症反应及水肿状态。于2002年开创了新技术—‘smart patching'，此技术可以有效地获取小细胞结构及扁平细胞结构的离子通道膜电钳记录。该技术曾得到‘Neuron'科技综述栏目的高度评价，并评价为将来的技术革新。