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此前研究发现慢性间歇性低压缺氧(CIHH)预处理对大鼠缺血 / 再灌注(I/R)损伤有心脏保护作用,但机制不明。研究人员开展相关研究,发现 CIHH 通过抑制 NF-κB/MuRF1 介导的 BKCa-β1降解,增强冠脉舒张,保护心脏,为揭示相关机制提供依据。
先前研究表明,慢性间歇性低压缺氧(Chronic Intermittent Hypobaric Hypoxia,CIHH)预处理能使大鼠抵抗缺血 / 再灌注(Ischemia/Reperfusion,I/R)损伤,保护心脏。然而,CIHH 发挥心脏保护作用的确切机制尚未完全明晰。
本研究旨在探究大鼠中,BKCa通道的上游信号通路及其动态调节,如何通过冠状动脉舒张介导 CIHH 诱导的心脏保护作用。研究人员选取年龄和体重匹配的雄性 Sprague-Dawley 大鼠,将其分为对照组(Control,Con)和 CIHH 组。CIHH 组大鼠每天暴露于模拟海拔 4000 米的低压缺氧环境中 5 小时,持续 35 天。
实验时,取出大鼠心脏,利用 Langendorff 系统进行灌注,先使其缺血 30 分钟,随后再灌注 60 或 120 分钟。与对照组相比,CIHH 组大鼠左心室功能恢复情况显著改善,梗死面积减小,冠状动脉血流量(Coronary Flow,CF)增加。
借助微血管记录、免疫共沉淀和全细胞膜片钳技术,研究发现 CIHH 能促进冠状动脉舒张,进而增加 CF,这得益于它抑制了肌肉环指蛋白 - 1(Muscle RING-finger Protein-1,MuRF1)介导的 BKCa-β1亚基降解。
此外,CIHH 还能抑制 IKKα 诱导的 IκBα 磷酸化以及泛素介导的 IκBα 降解,增强其在冠状动脉平滑肌细胞的细胞质中与 NF-κB p65 的结合。这一过程减弱了 NF-κB p65 的核转位,进而减少了炎症诱导的 MuRF1 表达。
由此可见,CIHH 通过抑制 NF-κB/MuRF1 介导的 BKCa-β1降解,使冠状动脉舒张增强,增加 CF,从而对 I/R 损伤起到心脏保护作用。