c-JNK信号通路对糖尿病大鼠心肌钾通道重构的氧化还原调控机制

• 作者: 刘刚 卜雪芹 孙毅 孙贺建 曾伟 李学永 石克威 胡占军 郑明奇
• 来源期刊: 解放军医学杂志
• 学科: 医学
• 关键词: 心肌细胞 糖尿病 钾通道 膜片钳 硫氧还蛋白系统 c-Jun氨基末端激酶
• 年，卷（期）: 2018,（4）
• 所属期刊栏目: 基础研究
• 页码范围: 303-309
• 页数: 7页
• 分类号: R587.1
• 字数: 6547字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11855/j.issn.0577-7402.2018.04.07

摘要

目的 研究c-JNK信号通路在糖尿病(DM)大鼠左室心肌细胞电压门控钾通道(Kv)重构中的作用及机制.方法 将45只健康SD大鼠随机分为DM组[n=25,采用链尿佐菌素(STZ)诱导成模]和对照组(n=20,采用普通饮食饲养).应用全细胞膜片钳方法记录DM组与对照组大鼠心室肌瞬时外向钾电流(Ito)密度;使用非放射性JNK激酶分析元件进行c-Jun活性测定.应用JNK抑制剂SP600125(10μmol/L)对DM大鼠心肌细胞进行体外孵育,观察孵育前后心肌细胞Ito密度的变化.采用硫氧还蛋白还原酶(TrxR)抑制剂金诺芬(AF)对经JNK抑制剂SP600125孵育的大鼠心肌细胞进行处理,观察处理前后心肌细胞Ito密度的变化.使用抗Kv4.2抗体对Kv4.2的含量进行检测,检测结果采用UVP生物成像系统进行分析.结果 与对照组比较,DM组心肌JNK活性明显升高超过1倍,而Ito密度(对照组:30.2±3.3pA/pF,n=16;DM组:15.3±2.1pA/pF,n=17)则明显降低(P＜0.05).DM大鼠心室肌细胞经JNK抑制剂SP600125处理4h后,Ito密度可恢复至对照组水平(DM+SP600125组:32.3±3.7pA/pF,n=18;对照组:30.2± 3.3pA/pF,n=16;P＜0.05);且对照组经SP600125处理后的最大Ito密度(对照+SP600125组:31.6±3.4pA/pF,n=18)和未经处理的对照组比较差异无统计学意义.DM心肌经膜渗透性蛋白抑制剂JNKI-1 (10μmol/L)处理后,Ito密度也明显增加,而对照组经相同处理后无改变.TrxR抑制剂金诺芬明显抑制了SP600125对DM大鼠心肌Ito的增大作用(DM+SP600125+AF:15.7±3.3pA/pF,n=15),而对对照组Ito无明显影响.JNK抑制剂SP600125处理后DM大鼠心肌的Kv4.2蛋白表达量明显增加,尽管未完全恢复到对照组心肌水平,但与先前在DM大鼠心肌中观察到的Ito改变一致.而JNK抑制并未明显改变对照组心肌的Kv4.2蛋白表达量.结论 DM大鼠心肌钾通道重构对氧化还原敏感,可能通过持续性激活c-JNK信号通路促进Ito重构.在DM心肌中,JNK活性明显增高,Kv通道的电流密度降低;抑制JNK信号通路后可明显改善Kv通道重构,这一过程可能被硫氧还原蛋白系统所调控.