有氧运动通过AMPK/Nrf2/HO-1通路改善糖尿病血管光滑肌中的BKCa通道介导血管扩张
Yujia Liu1, Yue Cheng1, Na Xiang2
1Department of Physical Education, Jiangsu Normal University, Xuzhou, China.
有氧运动训练通过AMPK/Nrf2/HO-1通路调节BKCa通道,抵消糖尿病血管功能障碍,改善糖尿病患者的血管光滑肌肉功能.
科学领域:
- 心血管生理学心血管生理学
- 分子生物学分子生物学
- 运动科学 运动科学
背景情况:
- 糖尿病与血管光滑肌肉功能障碍有关,其特点是血管扩张受损和血管结构改变.
- 血管光滑肌细胞 (VSMCs) 中大导电激活 (BKCa) 通道的表达减少有助于这些糖尿病血管并发症.
- 糖尿病患者的活性氧物种 (ROS) 水平升高,进一步加剧了血管功能障碍.
研究的目的:
- 研究有氧运动训练对BKCa通道表达和功能在糖尿病VSMCs的影响.
- 阐明潜在的分子机制,包括AMPK/Nrf2/HO-1信号通路的作用.
- 在糖尿病小鼠模型中评估运动对血管结构,ROS水平和血管扩张的影响.
主要方法:
- 患有糖尿病 (db/db) 和对照 (m/m) 的小鼠接受了为期12周的有氧运动训练或保持久坐.
- 血管结构,ROS水平,血管扩张和蛋白质表达 (BKCaα,BKCaβ1,Nrf2,HO-1,AMPK) 在胸前动脉中进行测量.
- 鼠类VSMC被培养并用siRNA处理,以研究AMPK在高葡萄糖条件下调节BKCa通道表达和ROS产生中的作用.
主要成果:
- 与对照组相比,糖尿病小鼠的血管介质厚度增加,BKCa介导的血管扩张受损,ROS升高,BKCaα,BKCaβ1,Nrf2和HO-1的表达减少.
- 运动训练显著增加了BKCaα,Nrf2和HO-1的表达,并在糖尿病小鼠中激活了AMPK/Nrf2/HO-1通路.
- 在高葡萄糖条件下培养的VSMC中AMPK缺失导致ROS水平降低,BKCaα,β1,Nrf2和HO-1的表达减少.
结论:
- 在VSMCs中减少的BKCa通道表达是糖尿病血管功能障碍的关键因素,导致血管扩张和血管重塑受损.
- 有氧运动有效地促进BKCa通道的表达,并改善糖尿病VSMC的血管功能障碍.
- 有氧运动的有益影响通过AMPK/Nrf2/HO-1信号通路的激活来实现.
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