瞬时受体电位通道5对间歇性低氧致心肌焦亡的影响

doi:10.3969/j.issn.1006-5725.2024.12.005

摘要/Abstract

摘要：

目的探讨瞬时受体电位通道5（TRPC5）对间歇性低氧致心肌焦亡的影响。方法 TRPC5^-/-大鼠及SD大鼠各12只，两种大鼠分别随机分为慢性间歇性低氧组（CIH组）和常氧组（Control组），即WT-Control组、WT-CIH组、TRPC5^-/--Control组、TRPC5^-/--CIH组，每组6只。通过Masson染色观察大鼠心肌纤维化情况，ELISA检测血清炎症因子水平，Western blot检测TRPC5及焦亡相关蛋白相对表达水平。结果 Masson染色显示，TRPC5^-/--CIH组胶原容积分数高于TRPC5^-/--Control组，低于WT-CIH组。ELISA结果显示，TRPC5^-/--CIH组血清IL-1、IL-6、TGF-β水平高于TRPC5^-/--Control组，低于WT-CIH组。Western Blot结果显示，TRPC5^-/--CIH组焦亡相关蛋白Caspase-1、NLRP3、GSDMD、GSDMD-N相对表达量高于TRPC5^-/--Control组、低于WT-CIH组。结论 TRPC5缺乏减轻间歇性低氧导致的心肌焦亡，并改善心肌纤维化。

关键词: 瞬时受体电位通道5, 炎症因子, 焦亡, 间歇性低氧, OSAHS

Abstract:

Objective To investigate the effect of TRPC5 on intermittent hypoxia-induced myocardial pyroptosis. Methods TRPC5 knock out （TRPC5^-/-） and SD rats were each randomly divided into chronic intermittent hypoxia group （CIH group） and normoxia group （Control group）（n = 6 for each group）. The myocardial fibrosis in rats was visualized by Masson staining， the levels of serum inflammatory factors were measured by ELISA and the relative expression levels of TRPC 5 and pyroptosis-related proteins were determined by Western blotting. Results Masson staining showed that the collagen volume fraction in the TRPC5^-/--CIH group was higher than that in the TRPC5^-/--Control group and lower than that in the WT-CIH group. The ELISA results showed that the serum levels of IL-1， IL-6， and TGF-β in the TRPC5^-/--CIH group were higher than those in the TRPC5^-/--Control group and lower in the WT-CIH group. Western blotting results showed that the relative expression levels of pyroptosis related proteins caspase-1， NLRP3， GSDMD， and GSDMD-N in the TRPC5^-/--CIH group were higher than those in the TRPC5^-/--Control group and lower than those in the WT-CIH group. Conclusion TRPC5 deficiency alleviates myocardial pyroptosis and myocardial fibrosis induced by hypoxia.

Key words: transient receptor potential channel 5, inflammatory factor, pyroptosis, intermittent hypoxia, OSAHS

中图分类号:

R542.2

邱璇,沙热扎提·依沙江,陈玉岚,王蒙蒙,李瑜,古丽娜孜·吐拉洪,祖柏旦·阿布汉,阿丽亚·阿不力孜,王星晨. 瞬时受体电位通道5对间歇性低氧致心肌焦亡的影响[J]. 实用医学杂志, 2024, 40(12): 1637-1642.

Xuan QIU,Yishajiang SHAREZATI,Yulan CHEN,Mengmeng WANG,Yu LI,Tulahong GULINAZI,Abuhan ZUBAIDAN,Abulizi ALIYA,Xingchen WANG. Effect of transient receptor potential channel 5 on myocardial pyroptosis in intermittent hypoxia[J]. The Journal of Practical Medicine, 2024, 40(12): 1637-1642.

图/表 6

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表2

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表3

参考文献 28

1	YEGHIAZARIANS Y， JNEID H， TIETJENS J R， et al. Obstructive Sleep Apnea and Cardiovascular Disease： A Scientific Statement From the American Heart Association［J］. Circulation， 2021，144（3）： e56-e67. doi:10.1161/cir.0000000000000988 doi: 10.1161/cir.0000000000000988
2	SOMERS V K， WHITE D P， AMIN R， et al. Sleep apnea and cardiovascular disease： an American Heart Association/American College of Cardiology Foundation Scientific Statement from the American Heart Association Council for High Blood Pressure Research Professional Education Committee， Council on Clinical Cardiology， Stroke Council， and Council on Cardiovascular Nursing［J］. J Am Coll Cardiol， 2008，52（8）： 686-717.
3	HLA K M， YOUNG T， HAGEN E W， et al. Coronary heart disease incidence in sleep disordered breathing： the Wisconsin Sleep Cohort Study［J］. Sleep， 2015，38（5）： 677-684. doi:10.5665/sleep.4654 doi: 10.5665/sleep.4654
4	TURNBULL C D， SEN D， KOHLER M， et al. Effect of Supplemental Oxygen on Blood Pressure in Obstructive Sleep Apnea （SOX）. A Randomized Continuous Positive Airway Pressure Withdrawal Trial［J］. Am J Respir Crit Care Med， 2019，199（2）： 211-219.
5	LAVIE L， LAVIE P. Molecular mechanisms of cardiovascular disease in OSAHS： the oxidative stress link［J］. Eur Respir J， 2009，33（6）： 1467-1484.
6	KHEIRANDISH-GOZAL L， GOZAL D. Obstructive Sleep Apnea and Inflammation： Proof of Concept Based on Two Illustrative Cytokines［J］. Int J Mol Sci， 2019，20（3）：459. doi:10.3390/ijms20030459 doi: 10.3390/ijms20030459
7	DONG Z， SHANMUGHAPRIYA S， TOMAR D， et al. Mitochondrial Ca（2+） Uniporter Is a Mitochondrial Luminal Redox Sensor that Augments MCU Channel Activity［J］. Mol Cell， 2017，65（6）： 1014-1028. doi:10.1016/j.molcel.2017.01.032 doi: 10.1016/j.molcel.2017.01.032
8	HUANG J， XIE H， YANG Y， et al. The role of ferroptosis and endoplasmic reticulum stress in intermittent hypoxia-induced myocardial injury［J］. Sleep Breath， 2023，27（3）： 1005-1011. doi:10.1007/s11325-022-02692-1 doi: 10.1007/s11325-022-02692-1
9	ZHAOLIN Z， GUOHUA L， SHIYUAN W， et al. Role of pyroptosis in cardiovascular disease［J］. Cell Prolif， 2019，52（2）： e12563. doi:10.1111/cpr.12563 doi: 10.1111/cpr.12563
10	LEE S， CHOI E， CHA M J， et al. Looking for Pyroptosis-Modulating miRNAs as a Therapeutic Target for Improving Myocardium Survival［J］. Mediators Inflamm， 2015，2015： 254871.
11	LIU W， ZHAO D， WU X， et al. Rapamycin ameliorates chronic intermittent hypoxia and sleep deprivation-induced renal damage via the mammalian target of rapamycin （mTOR）/NOD-like receptor protein 3 （NLRP3） signaling pathway［J］. Bioengineered， 2022，13（3）： 5537-5550.
12	XU J， LI Q， XU C Y， et al. Obstructive sleep apnea aggravates neuroinflammation and pyroptosis in early brain injury following subarachnoid hemorrhage via ASC/HIF-1α pathway［J］. Neural Regen Res， 2022，17（11）： 2537-2543.
13	MINARD A， BAUER C C， WRIGHT D J， et al. Remarkable Progress with Small-Molecule Modulation of TRPC1/4/5 Channels： Implications for Understanding the Channels in Health and Disease［J］. Cells， 2018，7（6）：52.
14	ZHU X， CHU P B， PEYTON M， et al. Molecular cloning of a widely expressed human homologue for the Drosophila trp gene［J］. FEBS Lett， 1995，373（3）： 193-198. doi:10.1016/0014-5793(95)01038-g doi: 10.1016/0014-5793(95)01038-g
15	SHARMA S， HOPKINS C R. Review of Transient Receptor Potential Canonical （TRPC5） Channel Modulators and Diseases［J］. J Med Chem， 2019，62（17）： 7589-7602. doi:10.1021/acs.jmedchem.8b01954 doi: 10.1021/acs.jmedchem.8b01954
16	WEN W， YAO Q， CHEN Y， et al. Transient receptor potential canonical 5 channel is involved in the cardiac damage related to obstructive sleep apnea-hypopnea syndrome in rats［J］. Ann Palliat Med， 2020，9（3）： 895-902.
17	李瑜，古丽娜孜·吐拉洪，陈玉岚，等. 慢性间歇性低氧对OSAHS大鼠心肌细胞焦亡的影响［J］. 山东医药， 2023，63（7）： 38-41. doi:10.3969/j.issn.1002-266X.2023.07.009 doi: 10.3969/j.issn.1002-266X.2023.07.009
18	HU Q， ZHANG T， YI L， et al. Dihydromyricetin inhibits NLRP3 inflammasome-dependent pyroptosis by activating the Nrf2 signaling pathway in vascular endothelial cells［J］. Biofactors， 2018，44（2）： 123-136. doi:10.1002/biof.1395 doi: 10.1002/biof.1395
19	MAN S M， KARKI R， KANNEGANTI T D. Molecular mechanisms and functions of pyroptosis， inflammatory caspases and inflammasomes in infectious diseases［J］. Immunol Rev， 2017，277（1）： 61-75.
20	TOLDO S， MEZZAROMA E， BUCKLEY L F， et al. Targeting the NLRP3 inflammasome in cardiovascular diseases［J］. Pharmacol Ther， 2022，236： 108053. doi:10.1016/j.pharmthera.2021.108053 doi: 10.1016/j.pharmthera.2021.108053
21	NILIUS B， FLOCKERZI V. Mammalian transient receptor potential （TRP） cation channels. Preface［J］. Handb Exp Pharmacol， 2014，223： v - vi. doi:10.1007/978-3-319-05161-1 doi: 10.1007/978-3-319-05161-1
22	CHEN X， SOOCH G， DEMAREE I S， et al. Transient Receptor Potential Canonical （TRPC） Channels： Then and Now［J］. Cells， 2020，9（9）：1983. doi:10.3390/cells9091983 doi: 10.3390/cells9091983
23	崔艺璇，周翔，刘宽，等. 瞬时受体电位通道蛋白5对糖尿病性心肌病炎症的调节作用［J］. 中国药理学通报， 2022，38（2）： 201-208.
24	PARK M K， CHOI B Y， KHO A R， et al. Effects of Transient Receptor Potential Cation 5 （TRPC5） Inhibitor， NU6027， on Hippocampal Neuronal Death after Traumatic Brain Injury［J］. Int J Mol Sci， 2020，21（21）：8256. doi:10.3390/ijms21218256 doi: 10.3390/ijms21218256
25	FRANGOGIANNIS N G. Cardiac fibrosis［J］. Cardiovasc Res， 2021，117（6）： 1450-1488. doi:10.1093/cvr/cvaa324 doi: 10.1093/cvr/cvaa324
26	QUAGLIARIELLO V， De LAURENTIIS M， REA D， et al. The SGLT-2 inhibitor empagliflozin improves myocardial strain， reduces cardiac fibrosis and pro-inflammatory cytokines in non-diabetic mice treated with doxorubicin［J］. Cardiovasc Diabetol， 2021，20（1）： 150.
27	LOI H， KRAMAR S， LABORDE C， et al. Metformin Attenuates Postinfarction Myocardial Fibrosis and Inflammation in Mice［J］. Int J Mol Sci， 2021，22（17）：9393. doi:10.3390/ijms22179393 doi: 10.3390/ijms22179393
28	DOMÍNGUEZ-RODRÍGUEZ A， MAYORAL-GONZALEZ I， AVILA-MEDINA J， et al. Urocortin-2 Prevents Dysregulation of Ca（2+） Homeostasis and Improves Early Cardiac Remodeling After Ischemia and Reperfusion［J］. Front Physiol， 2018，9： 813.

组别	胶原容积分数
WT-Control组	2.78 ± 0.32
WT-CIH组	14.23 ± 2.27^a
TRPC5^-/--Control组	3.04 ± 0.44
TRPC5^-/--CIH组	8.30 ± 1.75^b,c
F值	157.915
P值	0.000

组别	IL-1β	IL-6	TNF-α
WT-Control组	49.72 ± 10.79	11.82 ± 2.59	17.44 ± 4.76
WT-CIH组	86.81 ± 17.92^a	27.61 ± 6.15^a	31.23 ± 1.87^a
TRPC5^-/--Control组	40.50 ± 10.43	10.46 ± 2.75	13.31 ± 2.15
TRPC5^-/--CIH组	64.00 ± 11.54^b,c	20.45 ± 4.09^b,c	23.26 ± 2.94^b,c
F值	14.374	23.518	36.810
P值	0.000	0.000	0.000

组别	TRPC5	Caspase?1	NLRP3	GSDMD	GSDMD?N
WT?Control组	0.560 ± 0.059	0.778 ± 0.089	0.551 ± 0.070	0.609 ± 0.037	0.502 ± 0.079
WT?CIH组	0.874 ± 0.072^a	1.108 ± 0.044^a	0.927 ± 0.037^a	0.929 ± 0.053^a	0.758 ± 0.073^a
TRPC5^-/-?Control组	0.114 ± 0.057^a	0.720 ± 0.017	0.515 ± 0.032	0.573 ± 0.033	0.481 ± 0.027
TRPC5^-/-?CIH组	0.321 ± 0.083^b,c	0.907 ± 0.064^b,c	0.773 ± 0.043^b,c	0.727 ± 0.042^b,c	0.623 ± 0.039^b,c
F值	54.938	57.597	57.526	57.054	56.881
P值	0.000	0.000	0.000	0.000	0.000

[1]	周玉婵,郑荣昌,李华润,黄锦萍,秦思,李婷,卢镇宇,李思慧,李先文,李慕锦,温炬. 组织常驻记忆T细胞对咪喹莫特二次诱导银屑病样小鼠皮损的影响[J]. 实用医学杂志, 2025, 41(9): 1327-1331.
[2]	陆良喜,史宏,黄志敏,陆杰,王文杰. TLR4/NF-κB-NLRP3炎症小体信号通路在实验性自身免疫性前列腺炎大鼠中的作用机制[J]. 实用医学杂志, 2025, 41(6): 800-805.
[3]	卢钰芬,郑孝明,韦少娟,陈礼琴,徐彤彤,吕祥威. miR-483-3p 对乏氧/复氧诱导的心肌细胞凋亡和焦亡的作用研究[J]. 实用医学杂志, 2025, 41(3): 339-346.
[4]	李春燕,肖婷,伍邦翠,陈永,田梅. 蛋白激酶Cβ抑制剂通过调节巨噬细胞表型对移植期间的肾缺血再灌注损伤的影响[J]. 实用医学杂志, 2025, 41(1): 23-29.
[5]	胡玉莹,朱锦明,刘洁,潘亚文,张倩,冯锦秋. 未足月胎膜早破孕妇血清中miR-223-3p的表达水平及临床意义[J]. 实用医学杂志, 2024, 40(9): 1275-1279.
[6]	肖凌,高春蕾,郭伟,王宁,张萱,刘明. 党参多糖通过调控MAPK/NF-κB信号通路对脂多糖诱导的急性肺损伤小鼠肺组织的保护作用[J]. 实用医学杂志, 2024, 40(7): 948-954.
[7]	易玉君,翟晓明,刘慧玲,陶金. 垂体肿瘤转化基因1通过调控肠上皮细胞焦亡在结肠炎症中的作用[J]. 实用医学杂志, 2024, 40(5): 632-638.
[8]	张正皓,马芳,张晴,夏童童,刘虹麟,白志刚,卢冠军,张竞文,彭红建,姜怡邓,马胜超. LncRNA SNHG1在同型半胱氨酸致足细胞焦亡中的作用[J]. 实用医学杂志, 2024, 40(4): 476-482.
[9]	丁丽宏,耿世佳,王玉杰. 蟛蜞菊内酯对肺炎链球菌感染的肺泡上皮细胞凋亡及炎症因子分泌的调节作用[J]. 实用医学杂志, 2024, 40(3): 316-320.
[10]	肖潇,龙方懿,王刚. 细胞焦亡在癌症治疗中的双重作用与新策略[J]. 实用医学杂志, 2024, 40(23): 3419-3426.
[11]	俞天悦,郭茜,胡昊,苏宇静,陈剑华. 精神分裂症中氧化应激相关通路与诊断和预测价值的研究进展[J]. 实用医学杂志, 2024, 40(20): 2935-2940.
[12]	武周游,李婷,张腾伟,房巧燕,杨刘,黎巧. 羟基壬烯醛通过抑制内皮细胞焦亡减轻新生儿脓毒症诱导的急性肺损伤[J]. 实用医学杂志, 2024, 40(2): 195-201.
[13]	史秀丽,陈嘉琪,朱璠,曾娟,吴娜. miR-143-3p靶向调控TLR2/ NF-κB/NLRP3通路对溃疡性结肠炎细胞焦亡的影响[J]. 实用医学杂志, 2024, 40(15): 2056-2062.
[14]	张卫丰,马海龙,张金玲. PCSK9抑制剂对ST段抬高型急性心肌梗死PCI后炎症水平和心室重构的影响[J]. 实用医学杂志, 2024, 40(15): 2142-2147.
[15]	王迪,杨剑,何祥. 右美托咪定通过调控AKAP150减轻异丙酚诱导的发育期大鼠学习记忆障碍[J]. 实用医学杂志, 2024, 40(12): 1619-1624.