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研究背景：心肌缺血再灌注时 Nav1.5在心肌细胞膜上表达和功能异常可能是诱发严重室性心律失常的作用机制之一，而心肌膜上的小窝蛋白Caveolin-3可能调控 Nav1.5的分布和功能，Caveolin-3受其特异性的 E3连接酶 PIASy介导的SUMO化调节，目前对 Caveolin-3的 SUMO化是否直接参与心肌缺血时对Nav1.5的调控尚不清楚。 目的：通过活体心脏 RNA干扰技术确定 PIASy是否是缺血再灌注导致室性心律失常易感性增加的重要环节，能否通过阻断 PIASy表达降低 Caveolin-3的SUMO化，进而防止Nav1.5表达与功能异常所致的心律失常。 方法：采用腺相关病毒(Adeno-associated virus， AAV）-9为载体，构建rAAV9-ZsGreen-shRNA-PIASy病毒，将rAAV9-ZsGreen-shRNA-PIASy及对照病毒经左心室导入活体大鼠心脏。12-14天后，结扎大鼠心脏冠状动脉前降支造成左室心肌缺血（45分钟）和再灌注（120分钟）以建立心脏缺血再灌注模型，实验分组：40只SD雄性大鼠体重180-200g随机分为I-IV组，每组10只。I.转入rAAV9-ZsGreen-ShRNA-scramble病毒+假手术组（scramble组）；II.转入rAAV9-ZsGreen-ShRNA-scramble病毒+缺血/再灌注组（scramble+I/R组）；III.转入 rAAV9-ZsGreen-ShRNA-PIASy病毒+假手术组（shRNA组）；IV.转入rAAV9-ZsGreen-ShRNA-PIASy病毒+缺血/再灌注组（shRNA+I/R组）。心电图观察记录：麻醉后连续记录大鼠处理前后血压、体表心电图，观测心率、 PR间期、QRS间期、QT间期及出现的严重心律失常（VT、VF、sustained VT）并对其进行评分。于实验终点分别取左室缺血区和缺血周边区心脏组织，测定缺血区和边缘区心肌 caveolin-3、Nav1.5与 PIASy mRNA表达量-实时PCR；Western blot法测定膜上及总 Nav1.5，caveolin-3和 PIASy蛋白表达水平；免疫荧光显微观察Nav1.5在胞膜上的表达量，在心肌闰盘和侧膜分布改变及与caveolin-3位置的关系；免疫共沉淀法测定 SUMO化的 caveolin-3。 结果：scramble，scramble+I/R，shRNA，shRNA+I/R四组间 MAP, HR, P Duration无明显差异（P>0.05），Scramble+I/R与scramble相比，在缺血10min（P<0.05）,20min（P<0.05）,45min（P<0.05）,再灌注15min（P<0.01）时QRS间期显著增长，缺血10min（P<0.05）,20min（P<0.01） QTc间期显著增长；shRNA+I/R与scramble+I/R相比，在再灌注后15min（P<0.05）,30min（P<0.01）,1h（P<0.01）,2h（P<0.05）时QRS间期明显回落， QTc间期在再灌注30min（P<0.05）、1h（P<0.05）明显缩短。注射 shRNA-PIASy病毒大鼠缺血再灌注后VT、Sustained VT和VF发生频率及VF持续时间明显低于注射Scramble病毒组(P<0.05)。PCR结果示shRNA组PIASy较scramble组明显降低（P<0.05），干扰 PIASy病毒注射成功。总蛋白 Western blot结果显示 shRNA组较 scramble组明显降低（P<0.05），缺血再灌注后PIASy增高有统计学意义（P<0.01）。细胞膜上Nav1.5表达量 scramble+I/R组较 scramble组明显降低（P<0.01），shRNA+I/R组恢复（P<0.05）；scramble组与shRNA组间无统计学差异。免疫荧光示scramble+I/R组较scramble组Nav1.5、caveolin-3在心肌细胞侧膜及肌闰盘处减少，shRNA+I/R组恢复。免疫共沉淀结果显示与 scramble组相比，scramble+I/R组 Caveolin3 SUMO化增加，注射干扰PIASy病毒缺血再灌注后出现降低。 结论：急性心肌缺血再灌注诱发室性心律失常易感性增加与心肌细胞 Nav1.5胞膜表达降低及分布异常密切相关，心肌缺血时 PIASy的上调促进 Caveolin-3的SUMO化增加可能是引起Nav1.5胞膜表达下降，细胞内分布异常及功能障碍的重要调节机制；而抑制PIASy的表达可以降低caveolin-3的SUMO化，通过增加膜上Nav1.5的表达进而防止Nav1.5下调和分布异常所致的心律失常。