PKCβ亚型在血管平滑肌细胞中调控血管紧张素II诱导氧化应激的关键作用

《Physiological Reports》：Critical role of the β isoform of protein kinase C (PKCβ) in angiotensin II–induced oxidative stress in vascular smooth muscle cells

本文揭示了蛋白激酶Cβ（PKCβ）亚型在血管紧张素II（Ang II）诱导的急性和亚急性氧化应激中的核心调控作用。研究发现Ang II通过激活PKCβ（Ser660位点磷酸化）触发NADPH氧化酶（NOX）活性，进而促进活性氧（ROS）生成；持续刺激下，PKCβ/ROS/NF-κB通路进一步上调NOX1和p22phox表达，形成氧化应激放大环路。基因敲除或药物抑制PKCβ可完全阻断Ang II引起的ROS积累，为高血压相关血管病变提供了新的靶向治疗策略。

　　

1 引言

氧化应激在高血压发生发展中起关键作用，其中NADPH氧化酶（NOX）来源的活性氧（ROS）是导致血管功能障碍的核心因素。血管紧张素II（Ang II）作为重要的血管活性肽，可通过激活AT1R触发NOX1和NOX2活化，而蛋白激酶C（PKC）亚型在此过程中的特异性作用尚未完全明确。已有研究表明PKCβ可能直接参与NOX1激活，但其在Ang II诱导的ROS累积中的具体机制仍需深入探索。

2 材料与方法

研究使用PKCβ基因敲除（KO）大鼠模型，分离肠系膜动脉血管平滑肌细胞（VSMCs）进行体外实验。通过二氢乙啶（DHE）荧光染色检测ROS生成，荧光素酶化学发光法分析NOX活性，Western blotting检测蛋白表达及磷酸化水平，实时定量PCR（qPCR）分析基因表达。动物实验中，通过微量泵持续输注低剂量Ang II（10 ng/kg/min）7天，评估体内ROS积累情况。

3 结果

3.1 Ang II对ROS生成及PKCβ磷酸化的影响

短期（30分钟）和长期（24小时）Ang II（100 nM）处理均显著促进VSMCs中ROS生成和NOX活性，且呈剂量依赖性诱导PKCβ Ser660位点磷酸化，而线粒体ROS未受影响。

3.2 PKCβ缺失对Ang II诱导ROS生成的作用

PKCβ-KO VSMCs中，Ang II未能引起ROS生成或NOX活性增加，且其他PKC亚型（α、δ、ε）表达无代偿性变化。

3.3 PKCβ抑制剂的作用

选择性抑制剂LY333531和CGP53353可显著抑制Ang II诱导的ROS生成和NOX活性，证实PKCβ的药理学抑制作用。

3.4 NOX1/p22^phox复合物的调控机制

长期Ang II刺激通过PKCβ/ROS轴激活NF-κB，进而上调NOX1和p22^phox mRNA和蛋白表达，该过程可被抗氧化剂tempol阻断。

3.5 NF-κB的信号转导作用

Ang II诱导p65磷酸化，而NF-κB抑制剂SC75741可抑制NOX1/p22^phox上调及ROS生成，提示NF-κB是PKCβ下游关键转录因子。

3.6 体内实验验证

低剂量Ang II输注7天可在不影响血压的情况下，促进雌雄大鼠肠系膜动脉ROS积累及NOX1/p22^phox表达升高，而PKCβ-KO大鼠中该效应完全消失。

4 讨论

本研究阐明PKCβ在Ang II诱导的氧化应激中具有双重作用：急性期直接激活NOX，亚急性期通过PKCβ/ROS/NF-κB正反馈环路放大氧化应激。PKCβ缺失可阻断Ang II引起的血管ROS积累，且性别无关性表明其普适性调控机制。尽管存在细胞分离方法局限性及检测手段差异，本研究为PKCβ靶向治疗高血压血管病变提供了理论依据。相较于广谱抗氧化策略，特异性抑制PKCβ可能更有效干预血管氧化损伤。

作者贡献与资助

研究由Okayama University of Science团队完成，受日本学术振兴会（JSPS）等基金资助。实验设计、数据采集与分析由多位作者协作完成，所有作者均认可最终版本。