苏州大学附属独墅湖医院心血管内科 周亚峰教授团队再发重要研究
来源:杨易辰 发布时间:2022-06-28 14:46:00 浏览次数:2309

  JCI insight 硫酸吲哚酚通过激活ROS/MAPK和NF-κB信号通路降低Ito,f

  “Indoxyl sulfate reduces Ito,f by activating ROS/MAPK and NF-κB signaling pathways”。近日,苏州大学附属独墅湖医院心内科/苏州大学医学中心/苏州市独墅湖医院/苏州大学高血压研究所周亚峰教授课题组在JCI Insight杂志(SCI一区,IF=9.315)上发表了该研究结论。本研究发现硫酸吲哚酚(IS)通过激活ROS/MAPK和NF-κB信号通路,降低Ito,f(瞬时外向钾电流快成分)相关蛋白和Ito,f密度,延长动作电位时程(APD)和QT间期,从而增加慢性肾脏病(CKD)相关心律失常的易感性。
  主要研究内容:
  在慢性肾脏病(CKD)患者中,与心脏猝死相关的室性心律失常的发生率很高,严重影响了患者的预后,然而对其具体的机制目前知之甚少。周亚峰教授团队建立了CKD大鼠模型,并通过体内和体外应用硫酸吲哚酚(IS),采用膜片钳、心电图仪和分子生物学实验等技术进行实验来探讨CKD相关室性心律失常的潜在机制。研究结果提示IS通过激活ROS/MAPK和NF-κB信号通路,降低Ito,f相关蛋白和Ito,f密度,并延长动作电位时程(APD)和QT间期,从而增加CKD相关心律失常的易感性。
  1. 在高IS水平的CKD大鼠中,Ito,f相关蛋白表达下调
  为探讨CKD大鼠心脏Ito,f相关蛋白的变化,建立了部分肾切除的CKD大鼠模型。

 
  结果提示IS在CKD中Ito,f相关蛋白的下调中起关键作用,可能导致Ito,f的改变。
  2. IS在体外可以降低Ito,f相关蛋白的表达水平和电流密度
  通过IS处理或不处理新生大鼠心室肌细胞(NRVMs)来探讨IS对Ito,f相关蛋白和电流密度的影响。
 
  结果表明,IS通过下调Kv4.2、Kv4.3和KChIP2的表达来降低Ito,f的密度,并在有效浓度下加速Ito,f的激活和衰变。重要的是,这为CKD中IS诱发室性心律失常的易感性提供了一个潜在的机制。
  3. IS延长NRVMs的动作电位时程,并增加CKD大鼠室性心律失常的易感性
  作者采用全细胞电流钳技术记录NRVMs的动作电位。
 
  数据表明,IS能延长APD和QT间期,在增加CKD大鼠室性心律失常的易感性中起关键作用。
  4. ROS的产生参与了IS诱导的Ito,f相关蛋白和电流密度的降低
  为了探讨IS诱导Ito,f相关蛋白减少的具体机制,我们用免疫荧光和流式细胞术检测了ROS的产生。

 


  结果表明,ROS可通过下调Ito,f相关蛋白来降低Ito,f的密度,并可进一步延长动作电位时程。
  5. p38 MAPK和p44/42 MAPK是IS处理大鼠和NRVMs ROS下游的主要信号通路
  上述数据表明,ROS的产生可能下调了Ito,f相关蛋白的表达。然而,这一过程可能涉及一些下游的信号通路。因此,进一步研究了p38 MAPK、p44/42 MAPK和NF-κB信号通路在IS处理的大鼠和NRVMs中的变化。
 
  这些结果表明,p38 MAPK和p44/42 MAPK是IS处理的大鼠和NRVMs ROS下游的主要信号通路,而NF-κB信号通路可能直接被IS激活。
  6. 激活p38 MAPK、p44/42 MAPK和NF-κB信号通路下调Ito,f相关蛋白和电流密度
  在IS处理的大鼠和NRVMs中,p38MAPK、p44/42MAPK和NF-κB信号通路被激活,p38MAPK和p44/42MAPK作为ROS的下游信号。然而,目前尚不清楚p38MAPK、p44/42MAPK和NF-κB信号通路是否参与了Ito,f相关蛋白和电流密度的调节。
 
  结果表明ROS/MAPK和NF-κB信号通路在IS诱导的Ito,f相关蛋白和电流密度下调中起关键作用。
  总结:
  本研究揭示了CKD相关室性心律失常的一种新的潜在机制。这些结果表明,IS通过激活ROS/MAPK和NF-κB信号通路,降低Ito,f相关蛋白和Ito,f密度,从而延长APD和QT间期,从而增加CKD相关心律失常的易感性。
  此外,周亚峰教授团队于2021年在一区TOP期刊ACS NANO(IF:15.88)发表了“A Minimally Invasive Exosome Spray Repairs Heart after Myocardial Infarction”一文。研究结果表明,使用微创外泌体喷雾剂(EXOS) 是一种有前景的策略,可以为心脏修复提供治疗性外泌体。今后,周亚峰教授团队在致力临床医疗工作的同时,也将继续推进科研创新工作,为未来医疗的进步与发展提供新的理论与技术支持。
  周亚峰教授课题组简介:
  组长周亚峰,中共党员,现任苏州大学附属独墅湖医院副院长,心内科学科带头人,苏州大学高血压研究所所长,苏州大学附属第一医院心内科主任医师,教授,医学博士,博士生导师(学术型博导,专业型博导,临床型博导)。
  本课题组目前发表SCI论文70余篇,包含多篇国际顶级期刊重要研究。作为具有较强科研创新能力的研究团队,依托苏州大学附属独墅湖医院、苏州大学医学中心、苏州大学高血压研究所,本课题组一直坚持将基础与临床结合、积极推动基础临床转化的理念,努力搭建苏州市高水平科研创新平台。