• 
    

    
    

      99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看 ?

      NCA對受磷蛋白敲除小鼠心肌興奮-收縮偶聯(lián)的作用*

      2016-04-15 03:11:38王喜堯梁曉輝楊東曉王育文
      中國病理生理雜志 2016年3期

      鐘 鑫, 王喜堯, 梁曉輝, 楊東曉, 王育文△

      (哈爾濱醫(yī)科大學(xué) 1病理生理學(xué)教研室, 2附屬第二醫(yī)院檢驗科,黑龍江 哈爾濱 150081;3哈爾濱市紅十字中心醫(yī)院放射科,黑龍江 哈爾濱 150001)

      ?

      NCA對受磷蛋白敲除小鼠心肌興奮-收縮偶聯(lián)的作用*

      鐘鑫1,王喜堯2,梁曉輝3,楊東曉2,王育文2△

      (哈爾濱醫(yī)科大學(xué)1病理生理學(xué)教研室,2附屬第二醫(yī)院檢驗科,黑龍江 哈爾濱 150081;3哈爾濱市紅十字中心醫(yī)院放射科,黑龍江 哈爾濱 150001)

      [摘要]目的: 硝?;?HNO)在輕微增加細(xì)胞內(nèi)鈣的基礎(chǔ)上可以顯著增加心肌肌絲對鈣離子的反應(yīng)性。本研究中,我們應(yīng)用嶄新的HNO供體乙酸1-亞硝基環(huán)己酯(NCA)來觀察HNO對受磷蛋白敲除(PLB-KO)小鼠心室梳狀肌的作用。方法: 小鼠右心室的完整梳狀肌被連接在張力換能器與刺激電極之間,肌小節(jié)長度設(shè)定在2.2~2.3 μm之間,K-H液表面灌流后,F(xiàn)ura-2經(jīng)玻璃微電極負(fù)載進行離子透入法檢測[Ca2+]i,同時測定心肌收縮張力的變化。結(jié)果: PLB-KO小鼠心室梳狀肌比野生型(WT)小鼠具有更高的鈣瞬變及收縮力,同時展示負(fù)性收縮力-收縮頻率相關(guān)性(FFR)。NCA(2.5 μmol/L)在不同濃度細(xì)胞外鈣([Ca2+]o) 條件下增加PLB-KO及WT小鼠心肌收縮力,但并不影響PLB-KO小鼠的負(fù)性FFR。穩(wěn)態(tài)條件下2組小鼠去肌膜梳狀肌的收縮力-鈣離子相關(guān)性無顯著性差異,NCA則增加去肌膜梳狀肌的鈣離子的反應(yīng)性。結(jié)論: NCA提供的HNO通過增加PLB-KO及WT小鼠心肌肌絲對鈣離子的反應(yīng)性而增強心肌收縮力;心肌細(xì)胞內(nèi)鈣瞬變的增加伴隨收縮力的增強表明HNO可改善鈣離子活性,進一步證實HNO作為正性肌力藥物的作用效果。

      [關(guān)鍵詞]乙酸1-亞硝基環(huán)己酯; 硝?;?; 鈣瞬變; 受磷蛋白

      硝?;?nitroxyl ,HNO)作為一氧化氮的單電子還原產(chǎn)物,對活體心臟發(fā)揮正性肌力作用[1]。HNO具備β受體激動劑的作用但不被β受體阻滯劑所阻斷,且對細(xì)胞氧化還原狀態(tài)十分敏感。最近對HNO在心臟作用機制的研究[2]中發(fā)現(xiàn),HNO能夠增加Ca2+從肌漿網(wǎng)(sarcoplasmic reticulum,SR) 的釋放及肌絲對Ca2+反應(yīng)性,與此同時HNO并不影響肌絲ATP酶的活性[3]。盡管HNO增加肌絲對Ca2+反應(yīng)性的作用預(yù)示了其可能通過對肌絲蛋白質(zhì)翻譯后修飾的調(diào)控來對收縮力進行調(diào)節(jié),但導(dǎo)致心肌收縮力變化的收縮期Ca2+瞬變的增加程度尚不清楚。

      以往研究中使用的HNO供體為Angeli’s salt(AS)。AS不是純HNO供體,可以同時釋放HNO和亞硝酸鹽。亞硝酸鹽不刺激心肌產(chǎn)生收縮性反應(yīng),在體內(nèi)主要導(dǎo)致血管舒張。乙酸1-亞硝基環(huán)己酯(1-nitrosocyclohexyl acetate,NCA)不釋放亞硝酸鹽,是較純的HNO供體[4],其研究能對HNO生化作用及機制進行更有效的分析。

      受磷蛋白(phospholamban,PLB)是一種肌漿網(wǎng)跨膜蛋白質(zhì),在去磷酸化狀態(tài)下能夠抑制SR Ca2+-ATP酶(SERCA2a) 的活性。腎上腺素能夠刺激PLB發(fā)生磷酸化從而解除該抑制作用,造成Ca2+釋放增多及心肌收縮力增強[5]。PLB在心肌興奮-收縮偶聯(lián)的作用已經(jīng)在PLB基因敲除(PLBknockout,PLB-KO)小鼠進行了廣泛的研究[6-7],PLB-KO與[Ca2+]i瞬變增加密切相關(guān),由此導(dǎo)致心肌在基礎(chǔ)條件下即呈現(xiàn)“高動力學(xué)狀態(tài)”。[Ca2+]i瞬變的增加與SR Ca2+泵功能及SR Ca2+容量的增強是一致的。生理學(xué)方面, PLB-KO動物心臟對異丙腎上腺素的刺激產(chǎn)生更強的抵抗效果[8],其心臟乳頭肌有時卻呈現(xiàn)負(fù)性收縮力-收縮頻率相關(guān)性(force-frequency relationship,F(xiàn)FR)[7]。這些研究結(jié)果表明[Ca2+]i對可能增加PLB-KO動物心臟[Ca2+]i的刺激因素具有彈性反應(yīng)能力。

      本研究中,我們驗證了NCA這種嶄新的HNO供體對野生型(wild-type,WT)及PLB-KO小鼠心室梳狀肌[Ca2+]i及收縮力變化的影響。實驗結(jié)果證實,NCA可以通過增加[Ca2+]i瞬變及肌絲對Ca2+反應(yīng)性的協(xié)同作用來增加心肌收縮力。

      材料和方法

      1動物及試劑

      實驗中應(yīng)用PLB-KO、WT小鼠及NCA均由美國約翰霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院麻醉實驗室贈予。

      2主要方法

      2.1梳狀肌制備及張力測定PLB-KO和WT小鼠腹腔注射戊巴比妥(100 mg/kg)麻醉,沿胸骨中部切開暴露心臟后迅速摘除心臟并將其放置在標(biāo)本盤中。室溫下進行主動脈插管并用含有95% O2及5% CO2的Kerb-Henseleit (K-H) 液逆行灌流(15 mL/min)。K-H液組成(mmol/L):NaCl 120,NaHCO320,KCl 5,MgCl21.2,glucose 10,CaCl20.5及2,3-丁二酮 (BDM)20,pH 7.35~7.45,室溫21~22 ℃。取自于右心室的梳狀肌置于張力換能器和刺激電極之間,然后對其進行K-H液表面灌流(10 mL/min),同時給予頻率為0.5 Hz的刺激。解剖顯微鏡下(×40)標(biāo)準(zhǔn)刻度線測量梳狀肌的尺寸, WT組為(0.89±0.04) mm 長,(0.19±0.01) mm 寬,(0.100±0.004) mm 厚; PLB-KO 組為(0.86±0.06) mm長,(0.19±0.01) mm寬,(0.110±0.005) mm厚。

      應(yīng)用張力換能系統(tǒng)(KG7, Scientific Instruments GmbH)對收縮力進行測量并以單位橫截面積上所受的力(mN/mm2)來表示。肌小節(jié)長度通過激光衍射法[9]進行測量。通過網(wǎng)狀二極管線陣系統(tǒng)(RC0100-RG512,EG&G Reticon)檢測肌肉中部區(qū)域的衍射光線。衍射的初級光強度被整合,應(yīng)用定制的肌小節(jié)長度檢測系統(tǒng)(University of Calgary)測出光強度分布中值,從而決定肌小節(jié)長度。實驗過程中靜息肌小節(jié)長度設(shè)定為2.2~2.3 μm。

      2.3梳狀肌穩(wěn)態(tài)激活作用及去肌膜心肌組織收縮力的測定高鉀 K-H液對PLB-KO及WT小鼠心臟灌流,然后迅速分離梳狀肌。梳狀肌隨后在舒張液(mmol/L: KCl 100,HEPES 25,K2EGTA 10, NaCrP 15,Na2ATP 5,MgCl25.15,leupeptin 0.5,pH 7.2)中用Triton X-100 (1%)去肌膜處理15~20 min。通過不同比例混合活化液(mmol/L: Ca2+-EGTA 10,KCl 100,HEPES 25,Na2CrP 15,Na2ATP 5,MgCl24.75, leupeptin 0.5,pH 7.2)及舒張液以獲得多種[Ca2+]o濃度。穩(wěn)態(tài)條件力-[Ca2+]i關(guān)系應(yīng)用希爾公式來計算:F=Fmax[Ca2+]n/(Ca50n+ [Ca2+]n)。其中,F(xiàn)表示不同[Ca2+]下心肌穩(wěn)態(tài)收縮力,F(xiàn)max表示最大[Ca2+]時收縮力,Ca50表示達(dá)到50% Fmax的[Ca2+],n代表希爾系數(shù)。

      3統(tǒng)計學(xué)處理

      實驗數(shù)據(jù)均采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(mean±SD)表示。差異性分析采用配對t檢驗(兩變量均數(shù)間差異比較)和單因素方差(隨機設(shè)計的多個樣本均數(shù)間比較)分析方法。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

      結(jié)果

      1PLB-KO及WT小鼠心肌收縮力及[Ca2+]i的變化

      圖1顯示正常條件下(刺激頻率0.5 Hz、[Ca2+]o1.5 mmol/L)2組小鼠梳狀肌收縮力及[Ca2+]i的變化軌跡,圖2則顯示不同濃度[Ca2+]o對PLB-KO及WT小鼠梳狀肌收縮力及[Ca2+]i瞬變的影響。正常條件下,與WT組相比,PLB-KO組梳狀肌表現(xiàn)更高的收縮力及[Ca2+]i瞬變(P<0.05)。不同濃度[Ca2+]o條件下,PLB-KO組梳狀肌仍表現(xiàn)出更高收縮力及[Ca2+]i瞬變。這些結(jié)果與其它研究結(jié)果一致,表明PLB-KO梳狀肌具備“高收縮”特性[6, 11]。同時也表明PLB-KO梳狀肌在[Ca2+]o逐漸增加的條件下具有加大收縮力及[Ca2+]i瞬變振幅的能力。

      Figure 1.Representative raw recordings of force (A) and intracellular Ca2+transients (B) from WT and PLB-KO trabeculae. The muscles were stimulated at 0.5 Hz in the presence of 1.5 mmol/L external Ca2+.

      圖1正常心肌收縮力及[Ca2+]i變化

      Figure 2.Force (A) and intracellular Ca2+concentration (B) in cardiac muscles from PLB-KO and WT mice at various external Ca2+concentrations. The muscles from PLB-KO mice had higher force development and greater Ca2+transients at any given external Ca2+concentrations. However, the increases (over baseline) for both force and Ca2+transients were more prominent in WT muscles. Mean±SD.n=9~10.*P<0.05vsWT group.

      圖2不同[Ca2+]o心肌收縮力及[Ca2+]i變化

      我們也檢測了收縮力-頻率及[Ca2+]i-頻率之間的關(guān)系。2組梳狀肌在相同[Ca2+]o(1.5 mmol/L)下分別給予不同頻率(0.5~3.0 Hz)的刺激,結(jié)果表明,WT組收縮力及[Ca2+]i瞬變振幅隨刺激頻率的增加而增加,而PLB-KO梳狀肌則顯示負(fù)性FFR及負(fù)性[Ca2+]i-頻率關(guān)系。這些結(jié)果與以往研究結(jié)果相一致[7],表明PLB 在維持心肌正性FFR過程中的重要意義,見圖3。

      Figure 3.Force-frequency relationship in PLB-KO and WT muscles. A: the muscles from PLB-KO mice exhibited a negative force-frequency relationship, whereas the WT muscles had a positive force-frequency relationship; B: the changes in Ca2+transients followed force development. Mean±SD.n=6~8.*P<0.05vsPLB-KO group.

      圖3不同刺激頻率心肌收縮力及[Ca2+]i變化

      2NCA對PLB-KO及WT小鼠梳狀肌收縮力及[Ca2+]i的作用

      圖4A顯示在不同的[Ca2+]o條件下NCA(2.5 μmol/L)對PLB-KO梳狀肌收縮力及[Ca2+]i瞬變的作用,NCA在不影響[Ca2+]i的情況下明顯增強收縮力。而在WT組,NCA則增加[Ca2+]i同時更大幅度地增強了收縮力。圖4B比較了以1.5 mmol/L [Ca2+]o為基線,給予4.5 mmol/L [Ca2+]o條件下NCA對收縮力及[Ca2+]i瞬變的作用效果。PLB-KO組梳狀肌[Ca2+]i瞬變在基線基礎(chǔ)上增加(36±8)%,收縮力則增加(85±7)%。 而WT組[Ca2+]i瞬變增加(129±18)% (P<0.05),收縮力增加(241±8)% (P<0.05)。這些結(jié)果表明HNO具有增強收縮力及[Ca2+]i瞬變的協(xié)同效果。

      Figure 4.The effects of NCA (2.5 μmol/L) on systolic force and Ca2+transients at various external Ca2+concentrations (A), and pooled data of the effects of external Ca2+and NCA on the increases in Ca2+transients and force in PLB-KO and WT mice (B). Mean±SD.n=6~9.*P<0.05,**P<0.01vsPLB-KO group.

      圖4不同[Ca2+]o條件下NCA對心肌收縮力及[Ca2+]i的影響

      為進一步證實上述結(jié)論,我們檢測了NCA對PLB-KO梳狀肌FFR的作用效果。NCA 在不同刺激頻率下均可增加PLB-KO梳狀肌收縮力但并不影響 [Ca2+]i變化,表現(xiàn)為負(fù)性FFR效果。在WT組,NCA 則表現(xiàn)為陽性FFR效果。在基本刺激頻率下2組梳狀肌收縮力及[Ca2+]i瞬變參數(shù)的變化,NCA不影響PLB-KO組收縮力及[Ca2+]i瞬變,WT組 [Ca2+]i瞬變則在NCA作用下增加超過100%,收縮力相應(yīng)增加超過200%,見圖5。

      Figure 5.The effects of NCA on the force-frequency and Ca2+transient-frequency relationships in PLB-KO and WT muscles (A), and pooled data of the effects of NCA on force-frequency relationship in PLB-KO and WT muscles (B). Mean±SD.n=5~7.**P<0.01vsPLB-KO group.

      圖5不同刺激頻率NCA對心肌收縮力及[Ca2+]i影響

      3NCA對PLB-KO小鼠梳狀肌穩(wěn)態(tài)收縮力-[Ca2+]i關(guān)系的作用

      前面結(jié)果顯示在不同實驗條件(多種[Ca2+]o或頻率)下,相對于[Ca2+]i瞬變NCA可以更顯著地增加梳狀肌收縮力。為證實HNO可以增加肌絲對Ca2+的反應(yīng)性,我們將2組梳狀肌進行化學(xué)去膜以獲得穩(wěn)態(tài)活化狀態(tài) (圖 6)。一些基本參數(shù),如最大[Ca2+]時收縮力(Fmax)、50% 活化Ca2+濃度 (Ca50)及希爾系數(shù)(n)等2組間差別無統(tǒng)計學(xué)顯著性。NCA給藥后,PLB-KO組的Fmax增至(52.1±5.1) mN/mm2(P<0.05)且Ca50降至(0.61±0.10) μmol/L(P<0.05)。WT組NCA 給藥后的Fmax增至(50.3±4.1) mN/mm2, Ca50則降至(0.77±0.11) μmol/L (P<0.05)。由此可見, 在PLB-KO及WT組NCA均以同樣的方式增加Fmax并降低Ca50而不影響希爾系數(shù)。該結(jié)果表明HNO可以增加WT及PLB-KO小鼠梳狀肌肌絲對Ca2+的反應(yīng)性。

      Figure 6.The effect of NCA on the force-[Ca2+] relationship in PLB-KO and WT muscles after skinning. The data were normalized to each maximal force value for comparison. Mean±SD.n=9~10.

      圖6NCA增加心肌纖維對Ca2+反應(yīng)性

      討論

      本研究中我們發(fā)現(xiàn)與WT小鼠相比,PLB-KO小鼠梳狀肌表現(xiàn)更顯著的收縮力及[Ca2+]i瞬變;當(dāng)[Ca2+]o增加時,其收縮力及[Ca2+]i瞬變增加的程度較弱,呈現(xiàn)負(fù)性FFR。重要的是,在不同[Ca2+]o條件下,NCA并不增加PLB-KO小鼠心肌[Ca2+]i瞬變,且不改變其FFR。然而,穩(wěn)態(tài)激活條件下,NCA則可以增加2組心肌的鈣離子反應(yīng)性。這些結(jié)果表明:(1) NCA增加WT及PLB-KO小鼠心肌的鈣離子反應(yīng)性;(2) NCA增加PLB調(diào)控的[Ca2+]i瞬變; (3) NCA具有協(xié)同增加[Ca2+]i瞬變及鈣離子反應(yīng)性的特殊效應(yīng)。

      我們在研究中發(fā)現(xiàn)NCA 不能增加PLB-KO小鼠梳狀肌的[Ca2+]i瞬變,這表明SR的PLB是HNO的關(guān)鍵靶點,這也與最近一項研究結(jié)果即在WT PLB及無半胱氨酸PLB動物微粒體內(nèi)SERCA2a能被HNO激活的結(jié)果相符合[12]。當(dāng)給予HNO時,在表達(dá)SERCA2a 及 PLB 的微粒體內(nèi)SERCA2a 活化作用增強,而在表達(dá)SERCA2a 及無半胱氨酸PLB 的微粒體內(nèi)SERCA2a 活化作用則保持不變,這可能是HNO促PLB分子內(nèi)半胱氨酸間形成二硫鍵所致[12]。

      本研究中最重要的發(fā)現(xiàn)是NCA/HNO具有增加[Ca2+]i瞬變及肌絲對Ca2+反應(yīng)性的協(xié)同效果。該協(xié)同作用只發(fā)生在收縮期,因為HNO并不增加舒張期張力及舒張時程[3]。另外,與傳統(tǒng)的增加心肌收縮力的藥物(如β受體激動劑,增加[Ca2+]i而降低肌絲對Ca2+反應(yīng)性)不同,HNO的活性不依賴于cAMP-依賴性的蛋白激酶A(protien kinase A,PKA)及C( protien kinase C,PKC)[1]。β受體激動劑誘導(dǎo)的[Ca2+]i瞬變增加是由PLB的PKA磷酸化所致,PKA磷酸化后PLB的抑制作用被解除,從而允許更多的Ca2+從SR釋放。肌鈣蛋白TnI的磷酸化作用則降低了肌絲對Ca2+的反應(yīng)性。HNO與levosimendan(鈣敏劑,增加肌絲對Ca2+反應(yīng)性,收縮期改變力-Ca2+關(guān)系)作用相似,但levosimendan也激活A(yù)TP敏感鉀通道而增加心律失常的風(fēng)險性[13]。Levosimendan結(jié)合在TnC的N末端,增加其對Ca2+親和力。值得注意的是,碳酰膽堿能夠抑制levosimendan的正性肌力作用,表明levosimendan的作用效果是cAMP依賴性的[14]。由此可見,HNO對心肌作用的唯一性表明其是一種新型的正性肌力制劑,其增加[Ca2+]i瞬變及肌絲對Ca2+反應(yīng)性的協(xié)同作用也將HNO與其它正性肌力作用明顯地區(qū)別開來。

      HNO增加[Ca2+]i瞬變及肌絲對Ca2+反應(yīng)性的作用取決其化學(xué)特征的唯一性。在化學(xué)上,HNO主要與巰基發(fā)生反應(yīng)[15]。HNO與蛋白質(zhì)巰基發(fā)生反應(yīng)形成二硫鍵或蛋白質(zhì)亞磺酰胺,這取決于是否存在鄰位巰基或巰基的化學(xué)性質(zhì)。多項研究證實HNO對心臟發(fā)揮的作用是選擇性且可逆的[2-3],其正性肌力作用可被二硫蘇糖醇(dithiothreitol,DTT)所阻斷,表明其具有較強的氧化還原敏感性。臨床上心衰的患者必須依賴正性肌力藥物治療。迄今為止,正性肌力代表藥物包括β受體激動劑及磷酸二酯酶抑制劑,這兩類藥物均通過增加細(xì)胞內(nèi)cAMP 及Ca2+水平發(fā)揮作用。然而,這些藥物僅在短期內(nèi)發(fā)揮效應(yīng),長期應(yīng)用則增加患者死亡率。因此,臨床上一直在尋求一種安全有效、可以長期口服治療心衰的正性肌力藥物。增加肌絲對Ca2+反應(yīng)性的藥物能夠增加心肌收縮力而不影響[Ca2+]i瞬變,這種藥物可以產(chǎn)生更安全的正性肌力反應(yīng)。HNO增加心肌收縮力的作用并不影響舒張期張力及ATP的消耗,表明其可以提高心肌收縮作用的效率[3]??梢哉J(rèn)為HNO作為一種新型正性肌力藥物,在收縮期發(fā)揮增加[Ca2+]i瞬變及肌絲對Ca2+反應(yīng)性的協(xié)同作用而不影響舒張期張力變化,其優(yōu)勢在于消耗較少能量而產(chǎn)生更強的收縮力。

      總而言之,HNO在WT及PLB-KO小鼠梳狀肌發(fā)揮正性肌力作用。在PLB-KO小鼠該作用主要是通過增加肌絲對Ca2+反應(yīng)性而非增加[Ca2+]i來實現(xiàn)的;而對于WT小鼠,HNO則發(fā)揮增加肌絲對Ca2+反應(yīng)性及[Ca2+]i瞬變的協(xié)同作用。HNO的這些作用進一步強調(diào)了其作為新型正性肌力藥物可以在不影響舒張期張力的前提下,能夠在收縮期放大鈣信號產(chǎn)生更強的收縮力而發(fā)揮藥理作用的唯一性。

      [參考文獻(xiàn)]

      [1]Paolocci N, Katori T, Champion HC, et al. Positive inotropic and lusitropic effects of HNO/NO-in failing hearts: independence from beta-adrenergic signaling[J]. Proc Natl Acad Sci U S A, 2003, 100(9):5537-5542.

      [2]Tocchetti CG, Wang W, Froehlich JP, et al. Nitroxyl improves cellular heart function by directly enhancing cardiac sarcoplasmic reticulum Ca2+cycling[J]. Circ Res, 2007, 100(1): 96-104.

      [3]Dai T, Tian Y, Tocchetti CG, et al. Nitroxyl increases force development in rat cardiac muscle [J]. J Physiol, 2007, 580(3):951-960.

      [4]Sha X, Isbell TS, Patel RP, et al. Hydrolysis of acyloxy nitroso compounds yields nitroxyl (HNO) [J]. J Am Chem Soc, 2006, 128(30):9687-9692.

      [5]MacLennan DH, Kranias EG. Phospholamban: a crucial regulator of cardiac contractility [J]. Nat Rev Mol Cell Biol, 2003, 4(7):566-577.

      [6]Santana LF, Kranias EG, Lederer WJ. Calcium sparks and excitation-contraction coupling in phospholamban-deficient mouse ventricular myocytes[J]. J Physiol, 1997, 503(Pt1):21-29.

      [7]Bluhm WF, Kranias EG, Dillmann WH, et al. Phospholamban: a major determinant of the cardiac force-frequency relationship[J]. Am J Physiol Heart Circ Physiol, 2000, 278(1): H249-H255.

      [8]Luo W, Grupp IL, Harrer J, et al. Targeted ablation of the phospholamban gene is associated with markedly enhanced myocardial contractility and loss of beta-agonist stimulation[J]. Circ Res, 1994, 75(3):401-409.

      [9]Gao WD, Backx PH, Azan-Backx M, et al. Myofilament Ca2+sensitivity in intact versus skinned rat ventricular muscle[J]. Circ Res, 1994, 74(3):408-415.

      [10]Gao WG, Perez, NG, Marban E. Calcium cycling and contractile activation in intact mouse cardiac muscle[J]. J Physiol, 1998, 507(1):175-184.

      [11]Wolska BM, Stojanovic MO, Luo W, et al. Effect of ablation of phospholamban on dynamics of cardiac myocyte contraction and intracellular Ca2+[J]. Am J Physiol, 1996, 271(1 Pt 1):C391-C397.

      [12]Froehlich JP, Mahaney JE, Keceli G, et al. Phospholamban thiols play a central role in activation of the cardiac muscle sarcoplasmic reticulum calcium pump by nitroxyl[J]. Biochemistry, 2008, 47(50):13150-13152.

      [13]Szilagyi S, Pollesello P, Levijoki J, et al. Two inotropes with different mechanisms of action: contractile, PDE-inhibitory and direct myofibrillar effects of levosimendan and enoximone[J]. J Cardiovasc Pharmacol, 2005, 46(3):369-376.

      [14]Sato S, Talukder MA, Sugawara H, et al. Effects of levosimendan on myocardial contractility and Ca2+transients in aequorin-loaded right-ventricular papillary muscles and indo-1-loaded single ventricular cardiomyocytes of the rabbit[J]. J Mol Cell Cardiol, 1998, 30(6):1115-1128.

      [15]Bartberger MD, Fukuto JM, Houk KN. On the acidity and reactivity of HNO in aqueous solution and biological systems[J]. Proc Natl Acad Sci U S A, 2001, 98(5):2194-2198.

      (責(zé)任編輯: 陳妙玲, 羅森)

      Effect of NCA on excitation-contraction coupling of cardiac muscle from phospholamban knockout mice

      ZHONG Xin1, WANG Xi-yao2, LIANG Xiao-hui3, YANG Dong-xiao2, WANG Yu-wen2

      (1DepartmentofPathophysiology,2Department,ClinicalLaboratory,TheSecondAffiliatedHospital,HarbinMedicalUniversity,Harbin150081,China;3DepartmentofRadiology,RedCrossCentralHospitalofHarbin,Harbin150001,China.E-mail:yuww060424@hotmail.com)

      [ABSTRACT]AIM: Nitroxyl (HNO) increases myofilament Ca2+responsiveness relative to increases in intracellular Ca2+in cardiac muscle. In this study, we further investigated this effect of HNO on trabecular muscles from phospholamban knockout (PLB-KO) and wide-type (WT) mice using a novel HNO donor, 1-nitrosocyclohexyl acetate (NCA). METHODS: Trabecular muscles were dissected from the right ventricles of the rat hearts and mounted between a force transducer and a motor arm. The muscles were superfused with K-H solution (pH 7.4) at room temperature. Fura-2 was loaded into the trabecular muscles via electrophoresis. The length of the sarcomere was set to 2.2~2.3 μm. During steady-state activations, the maximal Ca2+-activated force and Ca2+required for 50% activation were measured. RESULTS: The intracellular Ca2+transients and force of the PLB-KO muscles at baseline were higher than those of the WT muscles and exhibited a negative force-frequency relationship (FFR). NCA (2.5 μmol/L) increased systolic force in both PLB-KO group and WT group at any given [Ca2+]o. However, there was more dramatic increase in the force development due to moderate increases in the intracellular Ca2+transients in the WT muscles when external Ca2+increased from 1.5 to 4.5 mmol/L under NCA. NCA did not affect the negative FFR in PLB-KO muscle. Steady-state force- Ca2+relations obtained from skinned muscles were not different between the 2 groups, while NCA increased Ca2+responsiveness in skinned muscles from both PLB-KO and WT mice.CONCLUSION: HNO increases force development in both PLB-KO and WT muscles as a result of increases in myofilament Ca2+responsiveness. The increased intracellular Ca2+transients are accompanied by greater force development in WT mice, suggesting that HNO improves Ca2+activation and establishes HNO as a positive inotropic agent with novel mechanisms.

      [KEY WORDS]1-Nitrosocyclohexyl acetate; Nitroxyl; Calcium transients; Phopholamban

      doi:10.3969/j.issn.1000- 4718.2016.03.006

      [中圖分類號]R329.21; R363

      [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A

      通訊作者△Tel: 0451-86605075; E-mail: yuww060424@hotmail.com

      *[基金項目]黑龍江省教育廳科學(xué)技術(shù)研究項目資助(No.12541384)

      [收稿日期]2015- 07- 16[修回日期] 2016- 01- 05

      [文章編號]1000- 4718(2016)03- 0418- 07

      雜志網(wǎng)址: http://www.cjpp.net

      长泰县| 彩票| 邹平县| 屯留县| 九龙坡区| 吴堡县| 温州市| 灵山县| 大洼县| 大余县| 城口县| 昌都县| 沐川县| 新和县| 襄城县| 玉门市| 新疆| 镇平县| 通渭县| 博湖县| 墨江| 湟源县| 福海县| 昌平区| 桃园县| 察隅县| 丽江市| 石嘴山市| 镇雄县| 浦北县| 富川| 龙门县| 揭阳市| 咸宁市| 蒲江县| 峡江县| 葵青区| 万盛区| 开原市| 万州区| 祁连县|