心力衰竭與磷酸受納蛋白-會議教學(xué)幻燈課件

1、心力衰竭與磷酸受納蛋白浙江大學(xué)心血管病研究所浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院胡申江心肌細(xì)胞中磷酸受納蛋白（PLB）的作用心力衰竭與心臟收縮舒張過程中細(xì)胞內(nèi)鈣離子轉(zhuǎn)運(yùn)異常關(guān)系密切。心肌細(xì)胞肌漿網(wǎng)鈣ATP酶（SERCA）活性降低是鈣離子轉(zhuǎn)運(yùn)異常的重要原因。SERCA的活性主要由磷酸受納蛋白（phospholamban，PLB）調(diào)節(jié)，PLB是結(jié)合在心肌細(xì)胞肌漿網(wǎng)上的含52個氨基酸殘基的磷酸蛋白，是SERCA最重要的調(diào)節(jié)蛋白，通過磷酸化和去磷酸化與SERCA作用，調(diào)節(jié)其Ca2攝取功能。浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院2009.8.1心肌細(xì)胞中磷酸受納蛋白（PLB）的作用PLB的去磷酸化狀態(tài)能抑制SERCA的活性，

2、從而減少心肌細(xì)胞肌漿網(wǎng)對Ca2的攝取。PLB被磷酸化后，其對SERCA的抑制作用消失，SERCA與Ca2親和力增加，使肌漿網(wǎng)攝取Ca2 攝取速度增加。PLB/SERCA的相互協(xié)調(diào)作用決定了肌漿網(wǎng)內(nèi)外Ca2轉(zhuǎn)運(yùn)，進(jìn)而決定了心肌細(xì)胞的收縮舒張功能。浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院2009.8.1心肌細(xì)胞中磷酸受納蛋白（PLB）的作用浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院2009.8.1PLB在心力衰竭中的作用我們的研究首先確定PLB在心力衰竭中狀態(tài)。研究采用心肌梗死、糖尿病、高血壓動物模型。研究觀察在心力衰竭時，PLB的表達(dá)狀況和SERCA蛋白的活性。浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院2009.8.1PLB在急性心肌梗死大

3、鼠心肌中的改變結(jié)扎冠脈左前降支建立急性Wistar大鼠心肌梗死模型，心肌梗死4周時PLB蛋白含量與正常對照組比明顯增高。浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院2009.8.1PLB在急性心肌梗死大鼠心肌中的改變急性心肌梗死4周時PLB蛋白在Ser16位的磷酸化水平顯著下降。浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院2009.8.1PLB在糖尿病心力衰竭大鼠心肌中的改變條帶1-4分別為:normal control, 4-wk-DM, 6-wk-DM, 8-wk-DM組。糖尿病大鼠4周時PLB蛋白含量無顯著改變，6周時明顯升高，6周與8周時相比無顯著性差異。浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院2009.8.1PLB在糖尿病心力衰竭大

4、鼠心肌中的改變本研究提示，糖尿病大鼠6周和8周時心肌PLB mRNA和蛋白表達(dá)水平升高，使心肌SERCA活性降低，提示在STZ誘發(fā)的糖尿病大鼠，心肌PLB蛋白表達(dá)異常增加，抑制了心肌SERCA活性，從而可促進(jìn)心功能不全的發(fā)生發(fā)展。浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院2009.8.1PLB在自發(fā)性高血壓大鼠（SHR）心肌中的改變 18周齡自發(fā)性高血壓大鼠（SHR）心肌PLB含量與WKY比無顯著性差異，但是SERCA的蛋白水平降低，致使PLB/SRECA比值明顯上升，同時SERCA活性明顯下降。1：WKY group, 2: SHR-DW group, 3: SHR-ATV group.浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第

5、一醫(yī)院2009.8.1PLB表達(dá)的干預(yù)對心力衰竭的影響急性心肌梗死4周時PLB蛋白在Ser16位的磷酸化水平顯著下降。通過rAAV-asPLB干預(yù)，可以使PLB蛋白磷酸化水平增高。浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院2009.8.1PLB表達(dá)的干預(yù)對心力衰竭的影響通過rAAV-asPLB干預(yù)，可以使PLB蛋白表達(dá)下降，同時使其磷酸化水平增高。干預(yù)同時使SERCA活性增加，以及心臟功能改善。浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院2009.8.1阿托伐他汀對SHR大鼠PLB表達(dá)的影響8周齡健康雄性SHR以及同周齡雄性Wistar-Kyoto （WKY）大鼠各分四組：對照組1ml蒸餾水灌胃阿托伐他汀組50 mg/kg/d

6、ay1ml蒸餾水灌胃氨氯地平組2 mg/kg/day1ml蒸餾水灌胃聯(lián)合用藥組兩種藥物 1ml蒸餾水灌胃氨氯地平在此作為血壓控制對照藥物使用。大鼠每日灌胃一次，連續(xù)10周。 浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院2009.8.1結(jié) 果血壓阿托伐他汀和氨氯地平降低SHR尾動脈收縮壓浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院2009.8.1 Atorvastatin使SHR大鼠舒張早期E波峰值速度增加 浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院2009.8.1 藥物對舒張晚期A波峰值速度無顯著影響 各組SHR大鼠舒張晚期A波峰值速度始終高于WKY-placebo組。浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院2009.8.1 Atorvastatin影響SH

7、R大鼠E/A比值用藥第8周開始SHR-atorvastatin組和SHR-combined組E/A比值仍小于同期WKY- placebo組，但已明顯大于SHR-placebo組。浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院2009.8.1 阿托伐他汀上調(diào)大鼠SERCA基因蛋白表達(dá)浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院2009.8.1藥物未影響PLB表達(dá)浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院2009.8.1藥物對PLB/SERCA比值的影響浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院2009.8.1 阿托伐他汀上調(diào)SHR磷酸化PLB基因蛋白表達(dá)浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院2009.8.1阿托伐他汀提高SHR心肌組織內(nèi)SERCA活性浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院

8、2009.8.1結(jié) 論1. SHR大鼠在8-18周鼠齡階段血壓逐漸升高，伴有心室重構(gòu)、左心室收縮和舒張功能逐漸衰退，同時伴隨心肌組織內(nèi)鈣調(diào)蛋白基因表達(dá)異常。 。2. 阿托伐他汀(50 mg/kg/day)和氨氯地平(2 mg/kg/day)同等程度降低SHR血壓。3. 阿托伐他汀能改善鈣調(diào)蛋白的表達(dá)和活性，并有效減緩SHR大鼠左心室功能衰退。提示影響鈣調(diào)蛋白是阿托伐他汀有效改善SHR左心室功能的可能機(jī)制之一。浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院2009.8.1發(fā)表的相關(guān)論文Shen-Jiang Hu, et al. Effect of atorvastatin on aortic remodeling

9、of spontaneously hypertensive rats. Atherosclerosis Supplements 2004; 5(1):124 S（Abstract） Mou Y, et al. Partial Restoration Of Left Ventricular Systolic Function By Asplb Gene Transfer Using Ultrasound-Mediated Microbubble Destruction. Ultrasound Med Biol. 2009 Jul 16. Yang Y, et al. Beneficial eff

10、ect of rosuvastatin on cardiac dysfunction is associated with alterations in calcium-regulatory proteins. Eur J Heart Fail. 2009;11:6-13. LeiYao, et al. Effects of atorvastatin on calcium-regulating proteins: a possible mechanism to repair cardiac dysfunction in spontaneously hypertensive rats. Basi

11、c Res Cardiol 2009;104:258. Chen GP, et al. Tissue-specific effects of atorvastatin on 3-hydroxy-3-methylglutarylcoenzyme A reductase expression and activity in spontaneously hypertensive rats. Acta Pharmacol Sin. 2008 ;29:1181. Zhao XY, et al. rAAV-asPLB transfer attenuates abnormal sarcoplasmic re

12、ticulum Ca(2+)-ATPase activity and cardiac dysfunction in rats with myocardial infarction. Eur J Heart Fail. 2008;10:47. Lan Kang, et al. Regulation of phospholamban and sarcoplasmic reticulum Ca2+-ATPase by atorvastatin: implication for cardiac hypertrophy. Arch Pharm Res 2007;30(5):596. Kang L, et

13、 al. Beneficial effect of atorvastatin on left ventricular remodeling in spontaneously hypertensive rats. Pharmacology 2007;80(2-3):120. Zhao XY, et al. rAAV-mediated angiogenin gene transfer induces angiogenesis and modifies left ventricular remodeling in rats with myocardial infarction. J Mol Med.

14、 2006;84:1033.Xiao-Yan Zhao, et al. Decreased cardiac sarcoplasmic reticulum Ca2+-ATPase activity contributes to cardiac dysfunction in streptozotocin-induced diabetic rats. J Physiol Biochem 2006;62:1-8.Xia Zheng and Shen-Jiang Hu. Effects of simvastatin on cardiohemodynamic responses to ischemiare

15、perfusion in isolated rat hearts. Heart and Vessels 2006;21: 116. Zhou BQ, et al. The analysis of ultrastructure and gene expression of sarco/endoplasmic reticulum calcium handling proteins in alloxan-induced diabetic rat myocardium. Acta Cardiol 2006;61:21.Sun YL, et al. Effect of -Blockers on Card

16、iac Function and Calcium Handling Protein in Postinfarction Heart Failure Rats. Chest. 2005 Sep;128: 1812. Sun YL, et al. Comparison of low and high doses of carvedilol on restoration of cardiac function and calcium-handing proteins in rat failing heart. Clin Exp Pharmacol Physiol. 2005;32:553. Xia Zheng and Shen-jiang Hu. Effects of simvastatin on cardiac performance and expression of sarcoplasmic reticular calcium regulatory proteins in rat heart. Acta Pharmacologica Sinica 2005;26:696. Jiang LI, et al. Construction of phospholamban antisense RNA re