心衰竭與磷酸受納蛋白會議課件教學幻燈PPT

1、心力衰竭心力衰竭與磷酸受納蛋白與磷酸受納蛋白浙江大學心血管病研究所浙江大學心血管病研究所浙江大學醫(yī)學院附屬第一醫(yī)院浙江大學醫(yī)學院附屬第一醫(yī)院胡申江胡申江心肌細胞中磷酸受納蛋白（心肌細胞中磷酸受納蛋白（plb）的作用）的作用v心力衰竭與心臟收縮舒張過程中細胞內(nèi)鈣離子轉(zhuǎn)心力衰竭與心臟收縮舒張過程中細胞內(nèi)鈣離子轉(zhuǎn)運異常關(guān)系密切。運異常關(guān)系密切。v心肌細胞肌漿網(wǎng)鈣心肌細胞肌漿網(wǎng)鈣atp酶（酶（serca）活性降低）活性降低是鈣離子轉(zhuǎn)運異常的重要原因。是鈣離子轉(zhuǎn)運異常的重要原因。vserca的活性主要由磷酸受納蛋白的活性主要由磷酸受納蛋白（phospholamban，plb）調(diào)節(jié)，）調(diào)節(jié)，plb是結(jié)合在

2、是結(jié)合在心肌細胞肌漿網(wǎng)上的含心肌細胞肌漿網(wǎng)上的含52個氨基酸殘基的磷酸蛋個氨基酸殘基的磷酸蛋白，是白，是serca最重要的調(diào)節(jié)蛋白，通過磷酸化和最重要的調(diào)節(jié)蛋白，通過磷酸化和去磷酸化與去磷酸化與serca作用，調(diào)節(jié)其作用，調(diào)節(jié)其ca2攝取功能。攝取功能。心肌細胞中磷酸受納蛋白（心肌細胞中磷酸受納蛋白（plb）的作用）的作用vplb的去磷酸化狀態(tài)能抑制的去磷酸化狀態(tài)能抑制serca的活性，從而的活性，從而減少心肌細胞肌漿網(wǎng)對減少心肌細胞肌漿網(wǎng)對ca2的攝取。的攝取。vplb被磷酸化后，其對被磷酸化后，其對serca的抑制作用消失，的抑制作用消失，serca與與ca2親和力增加，使肌漿網(wǎng)攝取親和力

3、增加，使肌漿網(wǎng)攝取ca2 攝取速度增加。攝取速度增加。vplb/serca的相互協(xié)調(diào)作用決定了肌漿網(wǎng)內(nèi)外的相互協(xié)調(diào)作用決定了肌漿網(wǎng)內(nèi)外ca2轉(zhuǎn)運，進而決定了心肌細胞的收縮舒張功能。轉(zhuǎn)運，進而決定了心肌細胞的收縮舒張功能。心肌細胞中磷酸受納蛋白（心肌細胞中磷酸受納蛋白（plb）的作用）的作用plb在心力衰竭中的作用在心力衰竭中的作用v我們的研究首先確定我們的研究首先確定plb在心力衰竭中狀在心力衰竭中狀態(tài)。態(tài)。v研究采用心肌梗死、糖尿病、高血壓動物研究采用心肌梗死、糖尿病、高血壓動物模型。模型。v研究觀察在心力衰竭時，研究觀察在心力衰竭時，plb的表達狀況的表達狀況和和serca蛋白的活性。蛋白

4、的活性。plb在急性心肌梗死大鼠心肌中的改變在急性心肌梗死大鼠心肌中的改變結(jié)扎冠脈左結(jié)扎冠脈左前降支建立前降支建立急性急性wistar大鼠心肌梗大鼠心肌梗死模型，心死模型，心肌梗死肌梗死4周時周時plb蛋白含蛋白含量與正常對量與正常對照組比明顯照組比明顯增高。增高。plb在急性心肌梗死大鼠心肌中的改變在急性心肌梗死大鼠心肌中的改變急性心肌梗死急性心肌梗死4周時周時plb蛋白蛋白在在ser16位的磷位的磷酸化水平顯著酸化水平顯著下降。下降。plb在急性心肌梗死大鼠心肌中的改變在急性心肌梗死大鼠心肌中的改變v上述實驗結(jié)果提示，結(jié)扎冠脈左前降支成功建立上述實驗結(jié)果提示，結(jié)扎冠脈左前降支成功建立大鼠心

5、肌梗死模型后，心肌梗死大鼠心肌大鼠心肌梗死模型后，心肌梗死大鼠心肌plb的的表達增加，同時磷酸化表達增加，同時磷酸化plb占占plb比值下降，而比值下降，而使使plb對對serca抑制作用增強，造成抑制作用增強，造成 serca活活性下降，可能是心肌梗死后大鼠收縮和舒張功能性下降，可能是心肌梗死后大鼠收縮和舒張功能不全的原因。不全的原因。 plb在糖尿病心力衰竭大鼠心肌中的改變在糖尿病心力衰竭大鼠心肌中的改變與正常對照組大與正常對照組大鼠相比，糖尿病鼠相比，糖尿病大鼠大鼠4周時心肌周時心肌組織組織plb mrna表達水平無顯著表達水平無顯著變化，而在變化，而在6周周和和8周時，心肌周時，心肌p

6、lb mrna表達表達水平顯著增加。水平顯著增加。在在6周組和周組和8周組周組間無明顯差異。間無明顯差異。plb在糖尿病心力衰竭大鼠心肌中的改變在糖尿病心力衰竭大鼠心肌中的改變糖尿病大鼠糖尿病大鼠4周時周時plb蛋白蛋白含量無顯著改含量無顯著改變，變，6周時明周時明顯升高，顯升高，6周周與與8周時相比周時相比無顯著性差異。無顯著性差異。plb在糖尿病心力衰竭大鼠心肌中的改變在糖尿病心力衰竭大鼠心肌中的改變v本研究提示，糖尿病大鼠本研究提示，糖尿病大鼠6周和周和8周時心肌周時心肌plb mrna和蛋白表達水平升高，使心肌和蛋白表達水平升高，使心肌serca活性活性降低，提示在降低，提示在stz誘

7、發(fā)的糖尿病大鼠，心肌誘發(fā)的糖尿病大鼠，心肌plb蛋白表達異常增加，抑制了心肌蛋白表達異常增加，抑制了心肌serca活性，從活性，從而可促進心功能不全的發(fā)生發(fā)展。而可促進心功能不全的發(fā)生發(fā)展。plb在自發(fā)性高血壓大鼠（在自發(fā)性高血壓大鼠（shr）心肌中的改變）心肌中的改變 18周齡自發(fā)性周齡自發(fā)性高血壓大鼠高血壓大鼠（shr）心?。┬募lb含量與含量與wky比無顯著比無顯著性差異，但是性差異，但是serca的蛋白的蛋白水平降低，致水平降低，致使使plb/sreca比值明顯上升，比值明顯上升，同時同時serca活活性明顯下降。性明顯下降。plb在自發(fā)性高血壓大鼠（在自發(fā)性高血壓大鼠（shr）心肌

8、中的改變）心肌中的改變v上述研究證實在自發(fā)性高血壓大鼠，其心肌組織上述研究證實在自發(fā)性高血壓大鼠，其心肌組織serca的蛋白表達水平下降，而的蛋白表達水平下降，而plb的表達在兩的表達在兩組大鼠間沒有顯著差異，致使組大鼠間沒有顯著差異，致使plb/serca的比值的比值在在shr中明顯升高，從而中明顯升高，從而serca的活性下降。提的活性下降。提示心肌肌漿網(wǎng)鈣調(diào)蛋白的改變參與了心力衰竭這示心肌肌漿網(wǎng)鈣調(diào)蛋白的改變參與了心力衰竭這一過程的發(fā)生。一過程的發(fā)生。 plb在心力衰竭中的作用在心力衰竭中的作用v在急性心肌梗死、糖尿病所致的心力衰竭，在急性心肌梗死、糖尿病所致的心力衰竭，plb的表的表達

9、可以增加、達可以增加、 plb的磷酸化程度降低，的磷酸化程度降低， plb/serca 比值增高，從而導(dǎo)致比值增高，從而導(dǎo)致serca活性的降低?；钚缘慕档汀在自發(fā)性高血壓大鼠，在自發(fā)性高血壓大鼠， serca的表達降低，的表達降低， plb/serca 比值增高，從而導(dǎo)致比值增高，從而導(dǎo)致serca活性的降活性的降低。低。 vplb/serca的相互協(xié)調(diào)作用決定了肌漿網(wǎng)內(nèi)外的相互協(xié)調(diào)作用決定了肌漿網(wǎng)內(nèi)外ca2轉(zhuǎn)運，進而決定了心肌細胞的收縮。轉(zhuǎn)運，進而決定了心肌細胞的收縮。v因此，通過增加心肌細胞因此，通過增加心肌細胞serca的表達，或者抑制的表達，或者抑制plb的表達，恢復(fù)的表達，恢復(fù)p

10、lb/serca的正常比例關(guān)系，對的正常比例關(guān)系，對提高心肌收縮力至關(guān)重要。提高心肌收縮力至關(guān)重要。plb表達的干預(yù)對心力衰竭的影響表達的干預(yù)對心力衰竭的影響結(jié)扎冠脈左前降結(jié)扎冠脈左前降支建立急性支建立急性wistar大鼠心肌大鼠心肌梗死模型，心肌梗死模型，心肌梗死梗死4周時周時plb蛋白含量與正常蛋白含量與正常對照組比明顯增對照組比明顯增高。高。通過通過raav-asplb干預(yù)，可干預(yù)，可以使以使plb蛋白表蛋白表達下降。達下降。plb表達的干預(yù)對心力衰竭的影響表達的干預(yù)對心力衰竭的影響急性心肌梗死急性心肌梗死4周時周時plb蛋白蛋白在在ser16位的磷位的磷酸化水平顯著酸化水平顯著下降。下

11、降。通過通過raav-asplb干預(yù)，干預(yù)，可以使可以使plb蛋蛋白磷酸化水平白磷酸化水平增高。增高。plb表達的干預(yù)對心力衰竭的影響表達的干預(yù)對心力衰竭的影響v通過通過raav-asplb干預(yù)，可以使干預(yù)，可以使plb蛋白表達下降，蛋白表達下降，同時使其磷酸化水平增高。同時使其磷酸化水平增高。v干預(yù)同時使干預(yù)同時使serca活性增加，以及心臟功能改善?；钚栽黾樱约靶呐K功能改善。阿托伐他汀對阿托伐他汀對shr大鼠大鼠plb表達的影響表達的影響8周齡健康雄性周齡健康雄性shr以及同周齡雄性以及同周齡雄性wistar-kyoto （wky）大）大鼠各分四組：鼠各分四組：對照組對照組1ml蒸餾水灌

12、胃蒸餾水灌胃阿托伐他汀組阿托伐他汀組50 mg/kg/day1ml蒸餾水灌胃蒸餾水灌胃氨氯地平組氨氯地平組2 mg/kg/day1ml蒸餾水灌胃蒸餾水灌胃聯(lián)合用藥組兩種藥物聯(lián)合用藥組兩種藥物 1ml蒸餾水灌胃蒸餾水灌胃氨氯地平在此作為血壓控制對照藥物使用。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)大鼠每日灌胃一次，連續(xù)10周。周。 結(jié)結(jié) 果血壓果血壓阿托伐他汀和氨氯地平降低阿托伐他汀和氨氯地平降低shrshr尾動脈收縮壓尾動脈收縮壓 shrshr大鼠大鼠efef值在值在1010周試驗過程中逐漸下降，表周試驗過程中逐漸下降，表明其收縮功能的衰退，明其收縮功能的衰退， atorv

13、astatinatorvastatin的使用可以的使用可以減緩其收縮功能衰退。減緩其收縮功能衰退。 atorvastatinatorvastatin使使shrshr大鼠舒張早期大鼠舒張早期e e波峰值速度增加波峰值速度增加 藥物對舒張晚期藥物對舒張晚期a a波峰值速度無顯著影響波峰值速度無顯著影響 各組各組shrshr大鼠舒張晚期大鼠舒張晚期a a波峰值速度始終高于波峰值速度始終高于wky-placebowky-placebo組。組。 atorvastatin atorvastatin影響影響shrshr大鼠大鼠e/ae/a比值比值用藥第用藥第8 8周開始周開始shr-atorvastatin

14、shr-atorvastatin組和組和shr-combinedshr-combined組組e/ae/a比值仍小于同期比值仍小于同期wky- wky- placeboplacebo組，但已明顯大于組，但已明顯大于shr-placeboshr-placebo組。組。 阿托伐他汀上調(diào)大鼠阿托伐他汀上調(diào)大鼠sercaserca基因蛋白表達基因蛋白表達藥物未影響藥物未影響plbplb表達表達藥物對藥物對plb/sercaplb/serca比值的影響比值的影響 阿托伐他汀上調(diào)阿托伐他汀上調(diào)shrshr磷酸化磷酸化plbplb基因蛋白表達基因蛋白表達阿托伐他汀提高阿托伐他汀提高shr心肌組織內(nèi)心肌組織內(nèi)s

15、erca活性活性結(jié)結(jié) 論論1. shr1. shr大鼠在大鼠在8-188-18周鼠齡階段血壓逐漸升高，伴有心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)蛋白基因表達異常。伴隨心肌組織內(nèi)鈣調(diào)蛋白基因表達異常。 。2. 2. 阿托伐他汀阿托伐他汀(50 mg/kg/day)(50 mg/kg/day)和氨氯地平和氨氯地平(2 mg/kg/day)(2 mg/kg/day)同等程度降低同等程度降低shrshr血壓。血壓。3. 3. 阿托伐他汀能改善鈣調(diào)蛋白的表達和活性，并有效阿托伐他汀能改善鈣調(diào)蛋白的表達和活性，

16、并有效減緩減緩shrshr大鼠左心室功能衰退。提示影響鈣調(diào)蛋白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是阿托伐他汀有效改善shrshr左心室功能的可能機制左心室功能的可能機制之一。之一。發(fā)表的相關(guān)論文發(fā)表的相關(guān)論文vshen-jiang hu, et al. effect of atorvastatin on aortic remodeling of spontaneously hypertensive rats. atherosclerosis supplements 2004; 5(1):124 s（abstract） vmou y, et al. partial rest

17、oration of left ventricular systolic function by asplb gene transfer using ultrasound-mediated microbubble destruction. ultrasound med biol. 2009 jul 16. vyang y, et al. beneficial effect of rosuvastatin on cardiac dysfunction is associated with alterations in calcium-regulatory proteins. eur j hear

18、t fail. 2009;11:6-13. vlei yao, et al. effects of atorvastatin on calcium-regulating proteins: a possible mechanism to repair cardiac dysfunction in spontaneously hypertensive rats. basic res cardiol 2009;104:258. vchen gp, et al. tissue-specific effects of atorvastatin on 3-hydroxy-3-methylglutaryl

19、coenzyme a reductase expression and activity in spontaneously hypertensive rats. acta pharmacol sin. 2008 ;29:1181. vzhao xy, et al. raav-asplb transfer attenuates abnormal sarcoplasmic reticulum ca(2+)-atpase activity and cardiac dysfunction in rats with myocardial infarction. eur j heart fail. 200

20、8;10:47. vlan kang, et al. regulation of phospholamban and sarcoplasmic reticulum ca2+-atpase by atorvastatin: implication for cardiac hypertrophy. arch pharm res 2007;30(5):596. vkang l, et al. beneficial effect of atorvastatin on left ventricular remodeling in spontaneously hypertensive rats. phar

21、macology 2007;80(2-3):120. vzhao xy, et al. raav-mediated angiogenin gene transfer induces angiogenesis and modifies left ventricular remodeling in rats with myocardial infarction. j mol med. 2006;84:1033.vxiao-yan zhao, et al. decreased cardiac sarcoplasmic reticulum ca2+-atpase activity contribute

22、s to cardiac dysfunction in streptozotocin-induced diabetic rats. j physiol biochem 2006;62:1-8.vxia zheng and shen-jiang hu. effects of simvastatin on cardiohemodynamic responses to ischemiareperfusion in isolated rat hearts. heart and vessels 2006;21: 116. vzhou 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.vsun yl, et al. effect of -blockers on cardiac function and calcium handling protein in postinfarction heart failure rats