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.2018年12月11日;13(12):e0208396。
doi:10.1371/journal.pone.0208396。 2018年eCollection。

膜磷脂不饱和度降低与心肌舒张功能障碍相关

附属公司

膜磷脂不饱和度降低与心肌舒张功能障碍相关

山本村等。 公共科学图书馆一号. .

摘要

膜磷脂中饱和脂肪酸(SFA)含量的增加会显著影响膜特性和细胞功能。我们试图确定饮食中的外源性SFA是否直接影响成人心脏膜磷脂不饱和度的程度,以及这些变化是否与收缩功能障碍相关。虽然富含SFA的高脂肪饮食(HFD)和富含单不饱和脂肪酸(MUFA)的HFD都会引起心肌FA摄取、甘油三酯转换、线粒体FA氧化和有毒脂质中间产物积累的同等程度的激活,但前者导致的舒张功能障碍比后者更严重,伴随着膜磷脂不饱和度降低,未折叠蛋白反应(UPR)诱导,Sirt1和硬脂酰辅酶a去饱和酶-1(SCD1)表达降低,催化SFA转化为MUFA。当心脏中的SFA供应超过细胞利用其获取能量的能力时,过量的外源SFA通道进入膜磷脂,导致UPR诱导和舒张功能障碍的发生。

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数字

图1
图1。富含SFA的HFD导致心肌肥厚、纤维化和舒张功能障碍。
(A) HFD馈电协议架构。从4周龄到20周龄,给小鼠喂食高猪油饮食(HLD,富含SFA)、高橄榄油饮食(HOD,富含MUFA)或对照饮食(CD)。(B) 心脏切片苏木精和伊红染色的代表性低倍俯视图。比例尺:1 mm。根据胫骨长度(TL)归一化底部、心脏重量(HW)。(n=6)。(C) 心肌细胞表面积的定量。(n=3)。(D) 顶部,心脏切片的azan染色的代表性图像。比例尺:100μm。底部,纤维化区域的量化。(n=3)。(E) TUNEL阳性心肌细胞的定量。(n=3)。(F) 肥大相关基因和纤维化相关基因的相对表达。(n=6)。(G) TRPC通道的相对表达。(n=6)。(H) 左,代表性压力-体积曲线。右,左室舒张末压(LVEDP)。(n=10)。(一) 端部气压-体积关系(EDPVR)。(n=10)。数据以平均值±SEM表示*P(P)< 0.05, **P(P)<0.01,ANOVA,随后进行事后Tukey–Kramer测试。另见表1和表2。
图2
图2。富含SFA的HFD增加了心肌膜磷脂中的脂肪酸饱和度。
(A) 相对microRNA(miR)表达。(n=6)。(B) 顶部,磷酸-AMPK(Thr172)(P-AMPK)、AMPK和GAPDH的代表性免疫印迹。底部,通过密度分析定量P-AMPK与AMPK的比值。(n=3)。(C) Sirt1和GAPDH的顶部代表性免疫印迹。底部,通过密度分析量化Sirt1。(n=4)。(D) 相对Sirt1脱乙酰酶活性。(n=6)。(E) 心脏线粒体生物发生、TG转换、PPARα靶基因的相关基因表达。(n=6)。(F) 心脏中的甘油三酯(TG)含量。(n=4)。(G) 心脏中神经酰胺含量。(n=4)。(H) 心脏中的二酰甘油(DAG)含量。(n=4)。(一) 饱和脂肪酸(SFA)、单不饱和脂肪酸和SFA/MUFA比值的FA组成(磷脂的摩尔%)。(n=4)。(J) UPR信号基因的相对表达。(n=5)。sXBP1表示拼接的XBP1。(K) SCD1和GAPDH的顶部代表性免疫印迹。底部,通过密度分析定量SCD1。(n=4)。数据以平均值±SEM表示*P(P)< 0.05, **P(P)<0.01,ANOVA,随后进行事后Tukey–Kramer测试。另见表1。
图3
图3。棕榈酸酯增加了新生大鼠心肌细胞膜磷脂中的SFA/MUFA比率,并诱导了UPR。
脂肪酸(200μmol/L)刺激新生大鼠心肌细胞。(A) 脂肪酸刺激6小时后,饱和脂肪酸(SFA)、单不饱和脂肪酸和SFA/MUFA比值的脂肪酸组成(磷脂的摩尔%)。(n=4)。(B) 棕榈酸酯刺激6小时后UPR信号基因的相对表达。棕榈酸酯的浓度为50、100、200和400μmol/L(n=4)。sXBP1表示拼接的XBP1。(C) 棕榈酸和油酸共给药6小时后PPARα靶基因的相对表达。每种脂肪酸的浓度为200μmol/L(n=4)。(D) 棕榈酸和油酸共给药6小时后UPR信号基因的相对表达。油酸盐浓度分别为50、100和200μmol/L(n=4)。sXBP1表示拼接的XBP1。(E) 棕榈酸刺激12小时后TRPC通道的相对表达。棕榈酸酯的浓度为50、100、200和400μmol/L(n=4)。(F) 棕榈酸和油酸共给药12小时后TRPC通道的相对表达。油酸盐浓度分别为50、100和200μmol/L(n=4)。数据以平均值±SEM表示*P(P)< 0.05, **P(P)<0.01,ANOVA,随后进行事后Tukey–Kramer测试。

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引用人

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工具书类

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出版物类型

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赠款和资金

这项工作得到了日本科学技术机构PRESTO向本崎三郎(2013-2015)、日本科学促进会向本崎三郎(15H04825,15H01160)、山本淳(16K21358)和武田科学基金会向山本淳一的资助。资助者在研究设计、数据收集和分析、决定出版或编写手稿方面没有任何作用。