Diabetologia：Akap1缺陷通过NDUFS1介导的线粒体功能障碍和细胞凋亡加剧了小鼠糖尿病性心肌病

2020-07-20 MedSci原创 MedSci原创

糖尿病心肌病的特点是氧化损伤和线粒体功能障碍增加，进而导致糖尿病患者心力衰竭的风险增加。

糖尿病心肌病的特点是氧化损伤和线粒体功能障碍增加，进而导致糖尿病患者心力衰竭的风险增加。由于a -激酶锚定蛋白121 (AKAP1)定位于线粒体外膜，并在线粒体功能调控中发挥关键作用，本研究旨在探讨AKAP1在糖尿病心肌病中的作用及其机制。

采用功能丧失和功能获得两种方法探讨AKAP1在糖尿病心肌病中的作用。将链脲佐菌素(STZ)注射到akap1敲除(Akap1-KO)小鼠及其野生型(WT)的同批小鼠中诱导糖尿病。此外，用高糖处理的初生心肌细胞作为糖尿病的细胞模型。超声心动图检查心脏功能。通过注射携带Akap1 (AAV9-Akap1)的腺相关病毒9进行Akap1过表达。利用LC-MS/MS分析和功能实验探索其潜在的分子机制。

研究结果显示，stz诱导的糖尿病小鼠心脏中AKAP1表达下调。与野生型糖尿病小鼠相比，Akap1-KO明显加重了STZ治疗的糖尿病小鼠的心脏功能障碍。 [KO / STZ]，分别为51.6％和41.6％）。机制上，Akap1缺乏会损害线粒体呼吸功能，其特征是ATP产生减少。此外，Akap1缺乏症通过增加线粒体活性氧(ROS)的产生增加了心肌细胞的凋亡。免疫沉淀和质谱分析表明，AKAP1与NADH-ubiquinone oxidoreductase 75 kDa亚基(NDUFS1)相互作用。具体来说，Akap1缺乏症通过阻止NDUFS1从细胞质转移到线粒体来抑制复合物I的活性。Akap1缺乏症也与ATP产生的减少和线粒体ros相关的凋亡增加有关。相比之下，STZ处理的糖尿病小鼠心脏中AKAP1表达的恢复促进了NDUFS1向线粒体的转位，减轻了LVEF。

我们的研究首次证明，Akap1缺乏会阻碍NDUFS1的线粒体易位，从而导致线粒体功能障碍和心肌细胞凋亡，从而加重糖尿病心肌病。我们的研究结果表明，Akap1上调对糖尿病患者心肌损伤有治疗潜力。

原始出处：

Bingchao Qi, Linjie He, Ya Zhao, Ling Zhang,Akap1 deficiency exacerbates diabetic cardiomyopathy in mice by NDUFS1-mediated mitochondrial dysfunction and apoptosis

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