Pharmacological- and gene therapy-based inhibition of protein kinase Calpha/beta enhances cardiac contractility and attenuates heart failure

doi:10.1161/CIRCULATIONAHA.105.592550

.2006年8月8日；114(6):574-82.

doi:10.1161/CIRCULATIONAHA.105.592550。 Epub 2006年7月31日。

基于药物和基因治疗的蛋白激酶Calpha/β抑制增强心肌收缩力并减轻心力衰竭

迈克尔·汉布尔顿¹, 哈维·哈恩, 斯文·T·普莱格, 马修·库恩, 赖萨·克莱维茨基, 安德鲁·卡尔, 托马斯·金贝尔, 蒂莫西·休伊特, 杰拉尔德·多恩第二, 沃尔特·科赫, 杰弗里·德·莫尔肯廷（Jeffery D Molkentin）

附属机构

PMID： 16880328
预防性维修识别码： PMC2707825
DOI（操作界面）： 10.1161/循环AHA.105.592550

基于药物和基因治疗的蛋白激酶Calpha/β抑制增强心肌收缩力并减轻心力衰竭

迈克尔·汉布尔顿等。循环. 2006.

.2006年8月8日；114(6):574-82.

doi:10.1161/CIRCULATIONAHA.105.592550。 Epub 2006年7月31日。

作者

隶属关系

¹辛辛那提大学儿科，辛辛那蒂儿童医院医疗中心，美国俄亥俄州辛辛那迪45229-3039。

PMID： 16880328
预防性维修识别码： PMC2707825
DOI（操作界面）： 10.1161/循环AHA.105.592550

摘要

背景：传统蛋白激酶C（PKC）亚型α作为心肌细胞Ca2+处理的近端调节器发挥作用。小鼠中PKCalpha的缺失导致肌浆网Ca2+负荷增加，Ca2+瞬变增强，收缩力增强，而心脏中PKCalphi的过度表达减弱了收缩力。从机制上讲，PKCalpha通过改变抑制剂-1的磷酸化状态直接调节Ca2+的处理，而抑制剂-1反过来又抑制蛋白磷酸酶-1的活性，从而调节磷蛋白活性，其次是肌浆网Ca2+ATP酶。

方法和结果：在本研究中，我们表明，使用Ro-32-0432或Ro-31-8220短期抑制传统PKC亚型可显著增强野生型小鼠体内或在单独的工作心脏制剂中的心脏收缩力，但在PKCalpha缺乏小鼠中没有。Ro-32-0432还增加了体内两种不同心衰模型的心脏收缩力。在因肌肉lim蛋白基因缺失而导致心力衰竭的小鼠模型中，短期或长期使用Ro-31-8220可显著增强心脏收缩力并恢复泵功能。此外，在大鼠梗死后心肌病模型中，腺病毒介导的PKCalpha cDNA显性阴性的基因治疗挽救了心衰。PKCalpha也被确定为成人心脏中表达的主要传统PKC亚型，为这些发现与人类病理生理学提供潜在相关性。

结论：PKCalpha或常规亚型的药理学抑制可能是在心力衰竭的某些阶段增强心脏收缩力的一种新的治疗策略。

PubMed免责声明

利益冲突声明

利益冲突声明：

A.N.C.是宝洁制药公司的员工。与其余作者之间不存在其他重要的财务关系。

数字

**图1。Ro-32-0432和Ro-31-8220在心脏的功能评估**
（A）本研究中使用的Ro-32-0432和Ro-31-8220的化学结构。（B） Western blot分析磷酸化MARCKS蛋白，以分析Ro-32-0432（50 nM）和Ro-31-8220（50 nM）与载体（Veh）在感染AdPKCα并经PMA处理的培养乳鼠心肌细胞中的抑制能力。（C）心脏收缩力（+dP/dt）的隔离工作心脏准备*P=0.0052或（D）在8×10的条件下输注溶媒（N=3）或Ro-32-0432（N=4）后产生的左心室压力⁻⁸微克/毫升*P=0.0012。通过两个样本t检验评估统计显著性。

**图2。PKCα是心脏中调节PKC同工酶的主要收缩性**
（A）从野生型（N=4）和PKCα−/−（N=4）小鼠中分离的工作心脏制剂。连续测量收缩率（+dP/dt），以指示的剂量（µg/ml）注入浓度增加的PMA，每次5分钟。使用重复测量方差分析评估这些数据的显著性。所有测量均为+/-扫描电镜。（B）野生型（N=6）和PKCα−/−（N=5）小鼠的分离工作心脏制剂。心脏注射溶媒（N=6）或Ro-32-0432（N=6,8×10⁻⁸µg/ml）。显著性通过方差分析（P=0.0002）进行评估，然后进行Newman-Keuls后验*与Wt车辆相比，P<0.05。

**图3。成人心脏PKC同工酶含量的Western blot分析**
（A） Western blot panels和（B）人类心脏中指示PKC同工酶的定量按照每个蛋白的重组蛋白标准进行标准化。通过ANOVA（P<0.0001）和Dunnett的后验评估显著性*与βII、βI、γ和ε相比，P<0.01α。

**图4。Ro-32-0432增加Wt和衰竭小鼠的心脏收缩力**
（A）在野生型小鼠输注载药（N=5）、多巴酚丁胺（N=5,32µg/kg/min）或Ro-32-0432（N=522.5µg/k/min）后，通过有创性血液动力学对闭胸制剂的收缩性进行评估*与车辆相比，P<0.001。（B）有创血流动力学评估*MLP−/−*小鼠服用溶媒（N=3）、多巴酚丁胺（N=3,32µg/kg/min）或Ro-32-0432输液（N=3.22.5µg/k/min）*与车辆相比，P<0.001。（C）载体（N=4）、多巴酚丁胺（N=4,32µG/kg/min）或Ro-32-0432输注（N=42,22.5µG/k/min）后Gαq转基因小鼠的侵袭性血流动力学评估*与溶媒输注相比，P<0.001。通过方差分析（A、B和C的P＜0.0001）评估统计学显著性，然后进行Newman-Keuls后验。

**图5。Ro-31-8220逆转心室功能丧失*MLP−/−*老鼠**
（A） Wt和*MLP−/−*载药前超声心动图检查小鼠（N=8MLP−/−，N=8 Wt）或Ro-31-8220（N=10MLP−/−，N=9 Wt）治疗或每天以6 mg/kg/天的速度皮下注射溶媒或Ro-31-8220 6周后*P<0.05MLP−/−与给药后治疗前的Wt小鼠进行比较#P=0.008MLP−/−Ro-31-8220治疗后与MLP−/−治疗前相比，#P=0.0036与*MLP−/−*在车辆处理之前，或#P=0.009相对于*MLP−/−*车辆处理后。通过配对t检验评估同一组内比较的统计显著性，并通过Ro与载具之间的双样本t检验评估统计显著性。ANOVA用于组间的任何比较（P<0.0001），然后进行Newman-Keuls后验。（B）在对旧Wt（N=8）和*MLP−/−*溶媒（N=8）或Ro-31-8220治疗（N=9）后的小鼠（14个月，N=8。通过方差分析（P=0.04）评估统计显著性，然后进行Newman-Keuls后验*P<0.05MLP−/−与Wt小鼠进行比较#P<0.05MLP−/−Ro-31-8220之后与*MLP−/−*车辆处理后。（C）年一项为期3天的单独研究中的部分缩短*MLP−/−*用载体（N=6）或Ro-31-8220（N=5）治疗的小鼠#P=0.01MLP−/−Ro-31-8220之后与*MLP−/−*车辆处理后。通过双样本t检验评估统计显著性。

**图6。显性负性PKCα基因转移逆转大鼠冷冻梗死模型中的心力衰竭**
（A）在假手术组（N=8）、Adβgal治疗组（N=12）或AdPKCα-dn治疗组大鼠（N=7）中使用闭胸制剂对心脏收缩力（+dP/dt）和（B）左室舒张末压进行有创血液动力学评估。通过方差分析（A组P=0.0014，B组P<0.0001）和Newman-Keuls后验评估统计显著性*与假手术组相比，P<0.05 Adβgal#AdPKCα-dn与Adβgal相比P<0.05。

请参阅PMC中的此图片和版权信息

类似文章

蛋白激酶C{alpha}，而非PKC{beta}或PKC{gamma}调节收缩性和心力衰竭易感性：作为一种新的治疗方法，ruboxistaurin的意义。
Liu Q、Chen X、Macdonnell SM、Kranias EG、Lorenz JN、Leitges M、Houser SR、Molkentin JD。刘强等。 Circ Res.2009年7月17日；105(2):194-200. doi:10.1161/CIRCRESAHA.109.195313。Epub 2009年6月25日。 Circ Res.2009年。 PMID：19556521 免费PMC文章。
PKC-α调节心脏收缩力和心力衰竭倾向。
Braz JC、Gregory K、Pathak A、Zhao W、Sahin B、Klevitsky R、Kimball TF、Lorenz JN、Nairn AC、Liggett SB、Bodi I、Wang S、Schwartz A、Lakatta EG、DePaoli-Roach AA、Robbins J、Hewett TE、Bibb JA、Westfall MV、Kranias EG、Molkentin JD。 Braz JC等人。《国家医学》，2004年3月；10(3):248-54. doi:10.1038/nm1000。Epub 2004年2月15日。《国家医学》，2004年。 PMID：14966518
用ruboxistaurin抑制PKCα/β拮抗猪心肌梗死后心力衰竭。
Ladage D、Tilemann L、Ishikawa K、Correll RN、Kawase Y、Houser SR、Molkentin JD、Hajjar RJ。货物D等。 Circ Res.2011年12月9日；109(12):1396-400. doi:10.1161/CIRCRESAHA.11.255687。Epub 2011年10月13日。 2011年Circ Res。 PMID：21998327 免费PMC文章。
磷灰石：心力衰竭的一个有希望的治疗靶点？
Schmidt AG、Edes I、Kranias EG。 Schmidt AG等人。心血管药物治疗。2001年9月；15(5):387-96. doi:10.1023/a:1013381204658。心血管药物治疗。2001 PMID：11855657 审查。
蛋白激酶Cα作为心力衰竭治疗靶点。
Liu Q，Molkentin JD。刘强等。分子细胞心血管杂志。2011年10月；51(4):474-8. doi:10.1016/j.yjmcc.2010.10.004。Epub 2010年10月16日。分子细胞心血管杂志。2011 PMID：20937286 免费PMC文章。审查。

查看所有类似文章

引用人

蛋白激酶C在冠状动脉内皮小电导钙激活钾通道代谢调节中的作用。
Xing H、Sabe SA、Shi G、Harris DD、Liu Y、Sellke FW、Feng J。 Xing H等人。美国心脏协会杂志，2024年2月6日；13（3）：e031028。doi:10.1161/JAHA.123.031028。Epub 2024年1月31日。美国心脏协会杂志，2024年。 PMID：38293916 免费PMC文章。
蛋白激酶C调节Cav3.2T型钙的表达和功能²⁺新生大鼠心肌细胞成熟过程中的通道。
Wang Y、Morishima M、Ono K。王毅等。膜（巴塞尔）。2022年7月2日；12(7):686. doi:10.3390/膜12070686。膜（巴塞尔）。2022 PMID：35877889 免费PMC文章。
蛋白激酶C介导的连接蛋白43的过度磷酸化和侧化参与自身免疫性心肌炎诱导的QRS复合物延长。
钟C，赵H，谢X，齐Z，李Y，贾L，张杰，陆毅。钟C等。前生理学。2022年3月28日；13:815301. doi:10.3389/fphys.2022.815301。eCollection 2022年。前生理学。2022 PMID：35418879 免费PMC文章。
程序化运动减轻转基因E22K小鼠家族性肥厚性心肌病通过PKC-α/NFAT通路的抑制。
王浩、林毅、张瑞、陈毅、纪伟、李斯、王力、谭瑞、袁杰。王浩等。《前心血管医学》，2022年2月21日；9:808163. doi:10.3389/fcvm.2022.808163。eCollection 2022年。前沿心血管医学。2022。 PMID：35265680 免费PMC文章。
在阿尔茨海默病模型中，伽玛频率闪烁调节淀粉样前体蛋白的运输，以减少β淀粉样蛋白负荷。
沈Q、吴X、张Z、张D、杨S、邢D。沈Q等。老化细胞。2022年3月；21（3）：e13573。doi:10.1111/acel.13573。Epub 2022年2月23日。老化细胞。2022 PMID：35199454 免费PMC文章。

查看所有“被引用”文章

工具书类

1. Molkentin JD，Dorn GWII。调节心肌肥大的细胞质信号通路。每年。生理学评论。2001;第63:391–426页。-公共医学
1. Dempsey EC、Newton AC、Mochley-Rosen D、Fields AP、Reyland ME、Insel PA、Messing RO。蛋白激酶C同工酶和不同细胞反应的调节。美国生理学杂志。肺分子生理学。2000;279:L429–L438。-公共医学
1. Pass JM，Gao J，Jones WK，Wead WB，Wu X，Zhang J，Baines CP，Bolli R，Zheng YT，Joshua IG，Ping P.在PKCε诱导的心力衰竭中增强PKCβ-Ⅱ易位和PKCβ-II-RAK1相互作用：RACK1的作用。美国生理学杂志。心脏循环。生理学。2001;281:H2500–H2510。-公共医学
1. Ping P，Zhang J，Qiu Y，Tang XL，Manchikalapudi S，Cao X，Bolli R。缺血预处理诱导清醒兔心脏中蛋白激酶C亚型epsilon和eta的选择性易位，而总蛋白激酶C活性没有亚细胞再分配。循环。1997年决议；81:404–414.-公共医学
1. Capogrossi MC、Kaku T、Filburn CR、Pelto DJ、Hansford RG、Spurgeon HA、Lakatta EG。磷酸酯和二辛基甘油刺激蛋白激酶C的膜结合，并具有由成年大鼠心肌细胞胞浆Ca2+变化介导的负性肌力作用。循环。1990年决议；66:1143–1155.-公共医学

出版物类型

行动
行动

MeSH术语

行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动

赠款和资金

LinkOut-更多资源

[1] Molkentin JD，Dorn GWII。调节心肌肥大的细胞质信号通路。每年。生理学评论。2001;第63:391–426页。-公共医学

[2] Molkentin JD，Dorn GWII。调节心肌肥大的细胞质信号通路。每年。生理学评论。2001;第63:391–426页。-公共医学

[3] Dempsey EC、Newton AC、Mochley-Rosen D、Fields AP、Reyland ME、Insel PA、Messing RO。蛋白激酶C同工酶和不同细胞反应的调节。美国生理学杂志。肺分子生理学。2000;279:L429–L438。-公共医学

[4] Dempsey EC、Newton AC、Mochley-Rosen D、Fields AP、Reyland ME、Insel PA、Messing RO。蛋白激酶C同工酶和不同细胞反应的调节。美国生理学杂志。肺分子生理学。2000;279:L429–L438。-公共医学

[5] Pass JM，Gao J，Jones WK，Wead WB，Wu X，Zhang J，Baines CP，Bolli R，Zheng YT，Joshua IG，Ping P.在PKCε诱导的心力衰竭中增强PKCβ-Ⅱ易位和PKCβ-II-RAK1相互作用：RACK1的作用。美国生理学杂志。心脏循环。生理学。2001;281:H2500–H2510。-公共医学

[6] Pass JM，Gao J，Jones WK，Wead WB，Wu X，Zhang J，Baines CP，Bolli R，Zheng YT，Joshua IG，Ping P.在PKCε诱导的心力衰竭中增强PKCβ-Ⅱ易位和PKCβ-II-RAK1相互作用：RACK1的作用。美国生理学杂志。心脏循环。生理学。2001;281:H2500–H2510。-公共医学

[7] Ping P，Zhang J，Qiu Y，Tang XL，Manchikalapudi S，Cao X，Bolli R。缺血预处理诱导清醒兔心脏中蛋白激酶C亚型epsilon和eta的选择性易位，而总蛋白激酶C活性没有亚细胞再分配。循环。1997年决议；81:404–414.-公共医学

[8] Ping P，Zhang J，Qiu Y，Tang XL，Manchikalapudi S，Cao X，Bolli R。缺血预处理诱导清醒兔心脏中蛋白激酶C亚型epsilon和eta的选择性易位，而总蛋白激酶C活性没有亚细胞再分配。循环。1997年决议；81:404–414.-公共医学

[9] Capogrossi MC、Kaku T、Filburn CR、Pelto DJ、Hansford RG、Spurgeon HA、Lakatta EG。磷酸酯和二辛基甘油刺激蛋白激酶C的膜结合，并具有由成年大鼠心肌细胞胞浆Ca2+变化介导的负性肌力作用。循环。1990年决议；66:1143–1155.-公共医学

[10] Capogrossi MC、Kaku T、Filburn CR、Pelto DJ、Hansford RG、Spurgeon HA、Lakatta EG。磷酸酯和二辛基甘油刺激蛋白激酶C的膜结合，并具有由成年大鼠心肌细胞胞浆Ca2+变化介导的负性肌力作用。循环。1990年决议；66:1143–1155.-公共医学

将引文保存到文件

电子邮件引文

添加到集合

添加到我的书目

您保存的搜索

为外部引文管理软件创建文件

您的RSS源

基于药物和基因治疗的蛋白激酶Calpha/β抑制增强心肌收缩力并减轻心力衰竭

隶属关系

基于药物和基因治疗的蛋白激酶Calpha/β抑制增强心肌收缩力并减轻心力衰竭

作者

隶属关系

摘要

利益冲突声明

数字

类似文章

引用人

工具书类

出版物类型

MeSH术语

物质

赠款和资金

LinkOut-更多资源

全文源

其他文献来源

医疗

分子生物学数据库

研究材料

其他

摘要

利益冲突声明

数字

类似文章

引用人

工具书类

出版物类型

MeSH术语

物质

相关信息

赠款和资金

LinkOut-更多资源

全文源

其他文献来源

医疗

分子生物学数据库

研究材料

其他