通过ERK/Drp1通路维持线粒体动态,piezo1删除可以减轻糖尿病心肌病

科学领域:

• 心血管生物学 心血管生物学
• 线粒体生理学线粒体生理学
• 机械生物学 机械生物学

背景情况:

• 一个机械敏感的离子通道Piezo1在心血管疾病中起作用.
• 它的表达在糖尿病心脏中升高,但其在糖尿病心肌病 (DCM) 中的具体作用尚不清楚.
• 线粒体动力学对心脏功能至关重要,在DCM中经常受到损害.

研究的目的:

• 研究Piezo1在调节糖尿病心肌病 (DCM) 中的线粒体动态中的作用.
• 阐明Piezo1影响DCM病变的潜在机制.
• 评估在DCM中准Piezo1的治疗潜力.

主要方法:

• 产生特定于心脏的Piezo1淘汰赛 (Piezo1^∆Myh6) 鼠标.
• 诱导1型和2型糖尿病使用链毒素 (STZ) 和高脂肪饮食/STZ.
• 通过心声谱评估心脏功能,通过组织学评估心脏病理学.
• 评估线粒体功能,包括活性氧物种,形态和呼吸.
• 在体内和体外分析calpain活性,Drp1和ERK1/2酸化.

主要成果:

• 在糖尿病小鼠心脏和高葡萄糖治疗细胞中,Piezo1的表达增加.
• 心脏特异性Piezo1淘汰赛在糖尿病小鼠中改善了心脏功能并减少了纤维化.
• 皮埃佐1缺乏减轻了线粒体损伤,使卡尔帕因活动和线粒体裂变/融合平衡正常化.
• 淘汰或抑制Piezo1改善了线粒体功能,并增加了Drp1/ERK1/2酸化.

结论:

• 在糖尿病心肌病 (DCM) 中,Piezo1被上调,调节线粒体动力学.
• 皮埃佐1缺乏逆转线粒体功能障碍,改善心脏病理在DCM.
• 向Piezo1抑制为DCM治疗提供了一个有希望的治疗策略.