CaN/NFAT信号通路在有氧运动改善高血压血管功能中的作用

研究目的:血管平滑肌细胞(VSMC)内钙调磷酸酶/活化T细胞因子(CaN/NFAT)信号通路与VSMC的舒缩功能有关,本研究通过观察有氧运动对高血压大鼠肠系膜动脉平滑肌细胞CaN/NFAT信号通路的影响,探讨有氧运动缓解高血压及重塑血管功能的机制。研究方法:3月龄雄性WKY和SHR随机分为WKY安静组(WKY-SED)、WKY运动组(WKY-EX)、SHR安静组(SHR-SED)、SHR运动组(SHR-EX),每组各12只。WKY-SED组和SHR-SED组不进行运动干预,WKY-EX组和SHR-EX组进行12周跑台运动(20m/min,60min/day,5d/w,坡度为0,相当于55-65%VO2max)。干预前后,测量各组大鼠安静时体重、心率和血压。免疫组织化学观察各组大鼠KV2.1和CaN在肠系膜动脉(MA)的分布变化,Western blot测定KV2.1、CaN、NFAT、p-NFAT、A型激酶锚定蛋白(AKAP150)和钙调蛋白(CaM)的蛋白表达,细胞免疫荧光检测CaN与AKAP150在VSMC内的空间分布及共定位。研究结果:(1)基础指标:有氧运动前,WKY-EX组和SHR-EX组体重(BW)、心率(HR)和血压(BP)均与各自安静组无显著性差异;12周有氧运动后,SHR-SED组HR、收缩压(SBP)、舒张压(DBP)和平均动脉压(MBP)均显著高于WKY-SED组(P<0.01),SHR-EX组BW、HR、SBP和MBP均显著低于SHR-SED组(P<0.01),WKY-EX组BW和SBP均显著低于WKY-SED组(P<0.05)。(2)免疫组织化学:SHR-SED组KV2.1在MA分布显著低于WKY-SED组(P<0.01),CaN在MA分布显著高于WKY-SED组(P<0.01);12周有氧运动后,SHR-EX组KV2.1在MA分布显著高于SHR-SED组(P<0.01),CaN在MA分布显著低于SHR-SED组(P<0.01)。(3)Western blot:SHR-SED组的CaN、AKAP150和CaM蛋白表达量显著高于WKY-SED组(P<0.01),p-NFAT和KV2.1的蛋白表达量显著低于WKY-SED组(P<0.01);12周有氧运动后,SHR-EX组的CaN、AKAP150、CaM蛋白表达量显著低于SHR-SED组(P<0.01),p-NFAT和KV2.1的蛋白表达量显著高于SHR-SED组(P<0.01)。(4)细胞免疫荧光:CaN在胞膜和胞质中均有分布,其中SHR-SED组CaN在胞膜周围分布最多;AKAP150分布在VSMC细胞膜周围,与CaN在细胞膜上存在共定位。研究结论:CaN/NFAT信号通路表达上调可能是高血压引起KV2.1通道功能下降的重要原因,有氧运动可以有效抑制这种作用,这可能是有氧运动缓解高血压及重塑血管功能的机制之一。