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1、心力衰竭心力衰竭与磷酸受纳蛋白与磷酸受纳蛋白浙江大学心血管病研究所浙江大学心血管病研究所浙江大学医学院附属第一医院浙江大学医学院附属第一医院胡申江胡申江心肌细胞中磷酸受纳蛋白（心肌细胞中磷酸受纳蛋白（PLB）的作用）的作用v心力衰竭与心脏收缩舒张过程中细胞内钙离子转心力衰竭与心脏收缩舒张过程中细胞内钙离子转运异常关系密切。运异常关系密切。v心肌细胞肌浆网钙心肌细胞肌浆网钙ATP酶（酶（SERCA）活性降低）活性降低是钙离子转运异常的重要原因。是钙离子转运异常的重要原因。vSERCA的活性主要由磷酸受纳蛋白的活性主要由磷酸受纳蛋白（phospholamban，PLB）调节，）调节，PLB是结合在
2、是结合在心肌细胞肌浆网上的含心肌细胞肌浆网上的含52个氨基酸残基的磷酸蛋个氨基酸残基的磷酸蛋白，是白，是SERCA最重要的调节蛋白，通过磷酸化和最重要的调节蛋白，通过磷酸化和去磷酸化与去磷酸化与SERCA作用，调节其作用，调节其Ca2摄取功能。摄取功能。浙江大学医学院附属第一医院浙江大学医学院附属第一医院2009.8.12009.8.1心肌细胞中磷酸受纳蛋白（心肌细胞中磷酸受纳蛋白（PLB）的作用）的作用vPLB的去磷酸化状态能抑制的去磷酸化状态能抑制SERCA的活性，从而的活性，从而减少心肌细胞肌浆网对减少心肌细胞肌浆网对Ca2的摄取。的摄取。vPLB被磷酸化后，其对被磷酸化后，其对SERC
3、A的抑制作用消失，的抑制作用消失，SERCA与与Ca2亲和力增加，使肌浆网摄取亲和力增加，使肌浆网摄取Ca2 摄取速度增加。摄取速度增加。vPLB/SERCA的相互协调作用决定了肌浆网内外的相互协调作用决定了肌浆网内外Ca2转运，进而决定了心肌细胞的收缩舒张功能。转运，进而决定了心肌细胞的收缩舒张功能。浙江大学医学院附属第一医院浙江大学医学院附属第一医院2009.8.12009.8.1心肌细胞中磷酸受纳蛋白（心肌细胞中磷酸受纳蛋白（PLB）的作用）的作用浙江大学医学院附属第一医院浙江大学医学院附属第一医院2009.8.12009.8.1PLB在心力衰竭中的作用在心力衰竭中的作用v我们的研究首先
4、确定我们的研究首先确定PLB在心力衰竭中状态。在心力衰竭中状态。v研究采用心肌梗死、糖尿病、高血压动物研究采用心肌梗死、糖尿病、高血压动物模型。模型。v研究观察在心力衰竭时，研究观察在心力衰竭时，PLB的表达状况和的表达状况和SERCA蛋白的活性。蛋白的活性。浙江大学医学院附属第一医院浙江大学医学院附属第一医院2009.8.12009.8.1PLB在急性心肌梗死大鼠心肌中的改变在急性心肌梗死大鼠心肌中的改变结扎冠脉左结扎冠脉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周时周时PLB蛋白含蛋白含量与正常对量与正常对照组比明显照组比明显增高。增高
5、。浙江大学医学院附属第一医院浙江大学医学院附属第一医院2009.8.12009.8.1PLB在急性心肌梗死大鼠心肌中的改变在急性心肌梗死大鼠心肌中的改变急性心肌梗死急性心肌梗死4周时周时PLB蛋白蛋白在在Ser16位的磷位的磷酸化水平显著酸化水平显著下降。下降。浙江大学医学院附属第一医院浙江大学医学院附属第一医院2009.8.12009.8.1PLB在急性心肌梗死大鼠心肌中的改变在急性心肌梗死大鼠心肌中的改变v上述实验结果提示，结扎冠脉左前降支成功建立上述实验结果提示，结扎冠脉左前降支成功建立大鼠心肌梗死模型后，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的的表达增加，同时磷酸化
6、表达增加，同时磷酸化PLB占占PLB比值下降，而比值下降，而使使PLB对对SERCA抑制作用增强，造成抑制作用增强，造成 SERCA活活性下降，可能是心肌梗死后大鼠收缩和舒张功能性下降，可能是心肌梗死后大鼠收缩和舒张功能不全的原因。不全的原因。 浙江大学医学院附属第一医院浙江大学医学院附属第一医院2009.8.12009.8.1PLB在糖尿病心力衰竭大鼠心肌中的改变在糖尿病心力衰竭大鼠心肌中的改变条带条带1-61-6分别为分别为:normal control, 4-wk-DM group, marker, :normal control, 4-wk-DM group, marker, 6-wk
7、-DM, 8-wk-DM 6-wk-DM, 8-wk-DM，markermarker。与正常对照组大与正常对照组大鼠相比，糖尿病鼠相比，糖尿病大鼠大鼠4周时心肌周时心肌组织组织PLB mRNA表达水平无显著表达水平无显著变化，而在变化，而在6周周和和8周时，心肌周时，心肌PLB mRNA表达表达水平显著增加。水平显著增加。在在6周组和周组和8周组周组间无明显差异。间无明显差异。浙江大学医学院附属第一医院浙江大学医学院附属第一医院2009.8.12009.8.1PLB在糖尿病心力衰竭大鼠心肌中的改变在糖尿病心力衰竭大鼠心肌中的改变条带条带1-41-4分别为分别为:normal control,
8、4-wk-DM, 6-wk-DM, 8-wk-DM:normal control, 4-wk-DM, 6-wk-DM, 8-wk-DM组。组。糖尿病大鼠糖尿病大鼠4周时周时PLB蛋白蛋白含量无显著改含量无显著改变，变，6周时明周时明显升高，显升高，6周周与与8周时相比周时相比无显著性差异。无显著性差异。浙江大学医学院附属第一医院浙江大学医学院附属第一医院2009.8.12009.8.1PLB在糖尿病心力衰竭大鼠心肌中的改变在糖尿病心力衰竭大鼠心肌中的改变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周时心肌周时心肌PLB mRNA和蛋白表达水平升高，使心肌和蛋白表达水平升高，使心肌
9、SERCA活性活性降低，提示在降低，提示在STZ诱发的糖尿病大鼠，心肌诱发的糖尿病大鼠，心肌PLB蛋白表达异常增加，抑制了心肌蛋白表达异常增加，抑制了心肌SERCA活性，从活性，从而可促进心功能不全的发生发展。而可促进心功能不全的发生发展。浙江大学医学院附属第一医院浙江大学医学院附属第一医院2009.8.12009.8.1PLB在自发性高血压大鼠（在自发性高血压大鼠（SHR）心肌中的改变）心肌中的改变18周龄自发性周龄自发性高血压大鼠高血压大鼠（SHR）心肌）心肌PLB含量与含量与WKY比无显著比无显著性差异，但是性差异，但是SERCA的蛋白的蛋白水平降低，致水平降低，致使使PLB/SRECA
10、比值明显上升，比值明显上升，同时同时SERCA活活性明显下降。性明显下降。1 1：WKY group, 2: SHR-DW group, 3: SHR-ATV group.WKY group, 2: SHR-DW group, 3: SHR-ATV group.浙江大学医学院附属第一医院浙江大学医学院附属第一医院2009.8.12009.8.1PLB在自发性高血压大鼠（在自发性高血压大鼠（SHR）心肌中的改变）心肌中的改变v上述研究证实在自发性高血压大鼠，其心肌组织上述研究证实在自发性高血压大鼠，其心肌组织SERCA的蛋白表达水平下降，而的蛋白表达水平下降，而PLB的表达在两的表达在两组大鼠间
11、没有显著差异，致使组大鼠间没有显著差异，致使PLB/SERCA的比值的比值在在SHR中明显升高，从而中明显升高，从而SERCA的活性下降。提的活性下降。提示示心肌肌浆网钙调蛋白的改变参与了心力衰竭这心肌肌浆网钙调蛋白的改变参与了心力衰竭这一过程的发生。一过程的发生。 浙江大学医学院附属第一医院浙江大学医学院附属第一医院2009.8.12009.8.1PLB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的表的表达可以增加、达可以增加、 PLB的磷酸化程度降低，的磷酸化程度降低， PLB/SERCA 比值增高，从而导致比值增
12、高，从而导致SERCA活性的降低。活性的降低。v在自发性高血压大鼠，在自发性高血压大鼠， SERCA的表达降低，的表达降低， PLB/SERCA 比值增高，从而导致比值增高，从而导致SERCA活性的降活性的降低。低。 vPLB/SERCA的相互协调作用决定了肌浆网内外的相互协调作用决定了肌浆网内外Ca2转运，进而决定了心肌细胞的收缩。转运，进而决定了心肌细胞的收缩。v因此，通过增加心肌细胞因此，通过增加心肌细胞SERCA的表达，或者抑制的表达，或者抑制PLB的表达，恢复的表达，恢复PLB/SERCA的正常比例关系，对的正常比例关系，对提高心肌收缩力至关重要。提高心肌收缩力至关重要。浙江大学医学
13、院附属第一医院浙江大学医学院附属第一医院2009.8.12009.8.1PLB表达的干预对心力衰竭的影响表达的干预对心力衰竭的影响结扎冠脉左前降结扎冠脉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周时周时PLB蛋白含量与正常蛋白含量与正常对照组比明显增对照组比明显增高。高。通过通过rAAV-asPLB干预，可干预，可以使以使PLB蛋白表蛋白表达下降。达下降。浙江大学医学院附属第一医院浙江大学医学院附属第一医院2009.8.12009.8.1PLB表达的干预对心力衰竭的影响表达的干预对心力衰竭的影响急性心肌梗死急性心肌梗死4周时周时PLB蛋白蛋白在
14、在Ser16位的磷位的磷酸化水平显著酸化水平显著下降。下降。通过通过rAAV-asPLB干预，干预，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。浙江大学医学院附属第一医院浙江大学医学院附属第一医院2009.8.12009.8.1PLB表达的干预对心力衰竭的影响表达的干预对心力衰竭的影响v通过通过rAAV-asPLB干预，可以使干预，可以使PLB蛋白表达下降，蛋白表达下降，同时使其磷酸化水平增高。同时使其磷酸化水平增高。v干预同时使干预同时使SERCA活性增加，以及心脏功能改善。活性增加，以及心脏功能改善。浙江大学医学院附属第一医院浙江大学医学院附属第一医院2009.8.12009
15、.8.1阿托伐他汀对阿托伐他汀对SHR大鼠大鼠PLB表达的影响表达的影响8周龄健康雄性周龄健康雄性SHR以及同周龄雄性以及同周龄雄性Wistar-Kyoto（WKY）大）大鼠各分四组：鼠各分四组：对照组对照组1ml蒸馏水灌胃蒸馏水灌胃阿托伐他汀组阿托伐他汀组50mg/kg/day1ml蒸馏水灌胃蒸馏水灌胃氨氯地平组氨氯地平组2mg/kg/day1ml蒸馏水灌胃蒸馏水灌胃联合用药组两种药物联合用药组两种药物1ml蒸馏水灌胃蒸馏水灌胃氨氯地平在此作为血压控制对照药物使用。氨氯地平在此作为血压控制对照药物使用。大鼠每日灌胃一次，连续大鼠每日灌胃一次，连续10周。周。浙江大学医学院附属第一医院浙江大学
16、医学院附属第一医院2009.8.12009.8.1结结 果血压果血压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尾动脉收缩压尾动脉收缩压浙江大学医学院附属第一医院浙江大学医学院附属第一医院2009.8.12009.8.1SHRSHR大鼠大鼠EFEF值在值在1010周试验过程中逐渐下降，表周试验过程中逐渐下降，表明其收缩功能的衰退，明其收缩功能的衰退， atorvastatinatorvastatin的使用可以的使用可以减缓其收缩功能衰退。减缓其收缩功能衰退。浙江大学医学院附属第一医院浙江大学医学院附属第一医院2009.8.12009.8.1 AtorvastatinAtorva
17、statin使使SHRSHR大鼠舒张早期大鼠舒张早期E E波峰值速度增加波峰值速度增加 浙江大学医学院附属第一医院浙江大学医学院附属第一医院2009.8.12009.8.1 药物对舒张晚期药物对舒张晚期A A波峰值速度无显著影响波峰值速度无显著影响 各组各组SHRSHR大鼠舒张晚期大鼠舒张晚期A A波峰值速度始终高于波峰值速度始终高于WKY-placeboWKY-placebo组。组。浙江大学医学院附属第一医院浙江大学医学院附属第一医院2009.8.12009.8.1 AtorvastatinAtorvastatin影响影响SHRSHR大鼠大鼠E/AE/A比值比值用药第用药第8 8周开始周开始
18、SHR-SHR-atorvastatinatorvastatin组和组和SHR-combinedSHR-combined组组E/AE/A比值仍小于同期比值仍小于同期WKY- WKY- placeboplacebo组，但已明显大于组，但已明显大于SHR-placeboSHR-placebo组。组。浙江大学医学院附属第一医院浙江大学医学院附属第一医院2009.8.12009.8.1 阿托伐他汀上调大鼠阿托伐他汀上调大鼠SERCASERCA基因蛋白表达基因蛋白表达浙江大学医学院附属第一医院浙江大学医学院附属第一医院2009.8.12009.8.1药物未影响药物未影响PLBPLB表达表达浙江大学医学院
19、附属第一医院浙江大学医学院附属第一医院2009.8.12009.8.1药物对药物对PLB/SERCAPLB/SERCA比值的影响比值的影响浙江大学医学院附属第一医院浙江大学医学院附属第一医院2009.8.12009.8.1 阿托伐他汀上调阿托伐他汀上调SHRSHR磷酸化磷酸化PLBPLB基因蛋白表达基因蛋白表达浙江大学医学院附属第一医院浙江大学医学院附属第一医院2009.8.12009.8.1阿托伐他汀提高阿托伐他汀提高SHR心肌组织内心肌组织内SERCA活性活性浙江大学医学院附属第一医院浙江大学医学院附属第一医院2009.8.12009.8.1结结 论论1. SHR1. SHR大鼠在大鼠在8
20、-188-18周鼠龄阶段血压逐渐升高，伴有心周鼠龄阶段血压逐渐升高，伴有心室重构、左心室收缩和舒张功能逐渐衰退，同时室重构、左心室收缩和舒张功能逐渐衰退，同时伴随心肌组织内钙调蛋白基因表达异常。伴随心肌组织内钙调蛋白基因表达异常。 。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血压。血压。3. 3. 阿托伐他汀能改善钙调蛋白的表达和活性，并有效阿托伐他汀能改善钙调蛋白的表达和活性，并有效减缓减缓SHRSHR大鼠左心室功能衰退。提示影响钙调蛋白大
21、鼠左心室功能衰退。提示影响钙调蛋白是阿托伐他汀有效改善是阿托伐他汀有效改善SHRSHR左心室功能的可能机制左心室功能的可能机制之一。之一。浙江大学医学院附属第一医院浙江大学医学院附属第一医院2009.8.12009.8.1发表的相关论文发表的相关论文vShen-JiangHu,etal.Effectofatorvastatinonaorticremodelingofspontaneouslyhypertensiverats.AtherosclerosisSupplements2004;5(1):124S（Abstract）vMouY,etal.PartialRestorationOfLeftV
22、entricularSystolicFunctionByAsplbGeneTransferUsingUltrasound-MediatedMicrobubbleDestruction.UltrasoundMedBiol.2009Jul16.vYangY,etal.Beneficialeffectofrosuvastatinoncardiacdysfunctionisassociatedwithalterationsincalcium-regulatoryproteins.EurJHeartFail.2009;11:6-13.vLeiYao,etal.Effectsofatorvastatino
23、ncalcium-regulatingproteins:apossiblemechanismtorepaircardiacdysfunctioninspontaneouslyhypertensiverats.BasicResCardiol2009;104:258.vChenGP,etal.Tissue-specificeffectsofatorvastatinon3-hydroxy-3-methylglutarylcoenzymeAreductaseexpressionandactivityinspontaneouslyhypertensiverats.ActaPharmacolSin.200
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29、oteinsinratheart.ActaPharmacologicaSinica2005;26:696.vJiangLI,etal.ConstructionofphospholambanantisenseRNArecombinantadeno-associatedvirusvectoranditseffectsinratcardiomyocytes.ActaPharmacologicaSinica2005:26:51.浙江大学医学院附属第一医院浙江大学医学院附属第一医院2009.8.12009.8.1感感谢谢v博士生：博士生： 陈国萍、杨陈国萍、杨 莹、姚莹、姚 磊、牟磊、牟 云、云、赵晓燕、康赵晓燕、康 兰、李兰、李 江、汪国忠、郑江、汪国忠、郑 霞、霞、陈乃云、周斌全、孙益兰、葛长江陈乃云、周斌全、孙益兰、葛长江 v浙江大学心血管病研究所：孙坚老师、朱浙江大学心血管病研究所：孙坚老师、朱朝晖老师朝晖老师浙江大学医学院附属第一医院浙江大学医学院附属第一医院2009.8.12009.8.1谢谢 谢！谢！浙江大学医学院附属第一医院浙江大学医学院附属第一医院2009.8.12009.8.1
