病理性心肌肥大磷酸化調(diào)控機制研究.pdf

1、背景:病理性心肌肥大(Pathological cardiac hypertrophy,PCH)是許多人類心血管疾病和死亡的預示病癥。它是許多心血管疾病如高血壓、心肌梗死、心臟瓣膜病、心肌病和糖尿病的典型病理階段。PCH的典型特征是蛋白質(zhì)合成增加,心肌細胞體積增大,肌小節(jié)重構和某些特定的胚胎基因表達。參與調(diào)控PCH的主要信號通路是HADC/MEF2和Calcineurin/NFATs。這兩條信號通路受著嚴格的磷酸化調(diào)控。CaMII(Ca

2、2+/calmodulin kinase II)、PKD(protein kinaseD)等蛋白激酶能磷酸化HADCs,從而激活HDAC/Mef2信號通路,而Calcineurin/NFAT信號通路則是依靠Calcineurin使NFATs脫磷酸化激活的。磷酸化和去磷酸化構成一個動態(tài)平衡。本研究對PKD、CaMKIIδ以及PP1磷酸酶在PCH中調(diào)控作用進行了系統(tǒng)全面的分析,旨在研究蛋白激酶和磷酸酶如何調(diào)控失常誘導PCH形成。
　　

3、 研究方法:通過Iso(isoproterenol)或者AngII(angiotensin II)誘導新生大鼠心肌細胞,以心肌細胞是否增大,胚胎基因(atrial natriuretic factor,ANF:β-myosin heavy chain,β-MHC)表達是否上調(diào)等指標判斷PCH是否形成。應用RNA干擾或抑制劑抑制基因表達,綜合運用Real-time PCR、western blot、免疫熒光技術、NFAT-lucifer

4、ase探討基因功能。
　　 結果:(1)PKD的3個亞型(PKD1、PKD2和PKD3)在PCH形成過程中均發(fā)揮重要作用。(2)不同的PKD亞型受不同的病理性刺激激活,參與不同的PCH形成信號通路調(diào)控。PKD1和PKD3共同參與β-腎上腺素受體激活誘導的PCH形成,PKD1主要通過介導β-腎上腺素受體激活誘導的HDACS/MEF2信號通路活性上調(diào),促進PCH形成,而PKD3則是通過促進NFAT入核和基因表達,上調(diào)NFAT轉錄活性

5、,調(diào)控MEF2、Nkx2.5(NK family of transcription factor2.5)和GATA4等基因表達來實現(xiàn)的。(3)PKD2不參與Iso誘導的PCH,主要受腎素-血管緊張素系統(tǒng)激活,介導心肌肥大基因上調(diào),促進心肌細胞增大。此外,PKD2與L-型鈣離子通道亞基存在相互作用,因此它很可能在L型鈣離子通道相關的心血管疾病中起重要調(diào)控作用。(4)在Iso誘導的PCH形成過程中δA重新表達,δA通過上調(diào)HDACS/MEF

6、2信號通路活性介導Iso誘導的PCH形成。(5)I-1通過調(diào)控β-腎上腺素受體激活的信號通路促進心肌肥大形成。L-型鈣離子通道誘導的PCH依賴于I-1的參與,沉默I-1阻止L-型鈣離子通道誘導HDAC去磷酸化入核。因此I-1主要通過介導L-型鈣離子通道誘導HDACS/MEF2信號通路活性上調(diào)方式調(diào)控β-腎上腺素受體激活誘導的PCH形成過程。
　　 結論:多個磷酸化激酶和磷酸酶組成的一個復雜的調(diào)控網(wǎng)絡,磷酸化和去磷酸化構成一個動態(tài)