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晚期糖基化终末产物通过 AMPK 途径下调糖尿病心房肌细胞缝隙连接蛋白 43 和 40

 

Authors Yang F, Liu HH, Zhang L, Zhang XL, Zhang J, Li F, Zhao N, Zhang ZY, Kong Q, Liu XY, Wu Y, Yu ZM, Qian LL, Wang RX 

Received 28 April 2023

Accepted for publication 26 September 2023

Published 2 October 2023 Volume 2023:16 Pages 3045—3056

DOI https://doi.org/10.2147/DMSO.S419189

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Editor who approved publication: Professor Gian Paolo Fadini

目的:糖尿病是心房颤动(房颤)发生的独立危险因素,可能与晚期糖基化(AGEs)的积累有关,但糖尿病时 AGEs 影响房颤发生的具体机制尚不完全清楚。心房肌细胞中的缝隙连接蛋白,包括缝隙连接蛋白 43(Cx43)和 40(Cx40)表达减少是导致房颤易感性增加的重要原因。本研究旨在探讨糖尿病时,大鼠心房肌细胞 Cx43 和 Cx40 下调的可能机制。
方法:采用腹腔注射链脲佐菌素建立 1 型糖尿病大鼠模型;采用 AGEs 处理 HL-1 细胞和原代大鼠心房肌细胞;采用免疫印迹和免疫组织化学检测大鼠心房肌细胞中 Cx43 和 Cx40 的表达;采用荧光黄扩散实验检测缝隙连接功能 。
结果:与正常对照组大鼠比较,糖尿病大鼠血清 AGEs 水平显著增加,心房组织中 Cx43 和 Cx40 的表达显著减少且磷酸化的腺苷酸活化蛋白激酶(p-AMPK)水平显著下调。与对照组相比,AGEs 分别干预 HL-1 细胞和原代大鼠心房肌细胞后, Cx43、Cx40 和 p-AMPK 蛋白水平均显著下调,而 AMPK 激动剂 5-氨基咪唑-4-羧基酰胺核糖核苷(AICAR)处理可恢复 AGEs 诱导的 Cx43 和 Cx40 的下调。此外,荧光黄扩散实验表明 AGEs 可显著影响心房肌细胞缝隙连接功能,而 AICAR 给药可恢复缝隙连接功能。
结论: AGEs 通过 AMPK 通路下调糖尿病心房肌细胞中 Cx43 以及 Cx40 的表达,从而导致缝隙连接功能障碍,引起传导的异常,这可能是糖尿病患者房颤易感性增加的原因之一。
Keywords: diabetes, atrial fibrillation, advanced glycosylation end products, adenosine 5’-monophosphate-activated protein kinase, connexin