Bezstresowy przerost mięśnia sercowego u myszy z inaktywacją kardiomiocytów z przedsionkowym natriuretycznym receptorem guanylylowym-cyklaza-A

Przerost serca jest częstym i często śmiertelnym powikłaniem nadciśnienia tętniczego. Przedsionkowy peptyd natriuretyczny (ANP) postuluje miejscowe działanie przeciwhipertroficzne w sercu. Tak więc utrata funkcji receptora ANP guanylylo-cyklazy-A (GC-A) może przyczyniać się do zwiększonej skłonności do przerostu serca, chociaż rola sprawcza in vivo nie została ostatecznie wykazana. Aby sprawdzić, czy lokalna ANP moduluje wzrost kardiomiocytów, inaktywowaliśmy gen GC-A selektywnie w kardiomiocytach przez homologiczną rekombinację za pośrednictwem LoxP / Cre. Tym samym obejdziemy układowy, nadciśnieniowy fenotyp związany z inaktywacją GC-A w linii płciowej. Myszy z delecją GC-A ograniczoną do kardiomiocytów wykazywały łagodny przerost mięśnia sercowego, znacznie zwiększoną ekspresję mRNA markerów hipertrofii serca, takich jak ANP (pięciokrotna), (3-aktyna szkieletowa (1,7-krotnie) i łańcuch ciężki (2-miozyny (dwojaki), oraz zwiększone krążące poziomy ANP w układzie krążenia. Ich ciśnienie krwi było 7-10 mm Hg poniżej normy, prawdopodobnie ze względu na podwyższony poziom ogólnoustrojowy i działania endokrynologiczne ANP. Ponadto zwiększono reakcje przerostu serca na zwężenie aorty i towarzyszyło im wyraźne pogorszenie czynności serca. Ten fenotyp jest zgodny z lokalną funkcją systemu ANP / GC-A w celu moderowania programu molekularnego przerostu serca. Wprowadzenie Serce wpływa na homeostazę układu sercowo-naczyniowego poprzez wydzielanie dwóch peptydów natriuretycznych (NP), przedsionkowego peptydu natriuretycznego (ANP) i peptydu natriuretycznego typu B (BNP) (1). Uaktywniają wspólny receptor gulałylowej cyklazy-A (GC-A), ulegający ekspresji w różnych tkankach, tym samym zwiększając wewnątrzkomórkowe stężenia cGMP (2). NP są wydzielane z granulek przedsionka do krążenia w odpowiedzi na ostre lub przewlekłe rozciąganie przedsionków, aby działać jako czynniki przeciwnadciśnieniowe i przeciwhipowolemiczne poprzez GC-A (3, 4). Drugim podtypem receptora, który wyzwala również działanie NP jest receptor C (receptor NP-C lub NPR-C) (4), receptor klirensu, który pośredniczy w internalizacji komórkowej i degradacji NP. Może również uczestniczyć w pośredniczeniu w niektórych z ich działań komórkowych poprzez sprzężenie z białkami Gi i hamowanie cyklazy adenylowej (5). Jednak w układzie sercowo-naczyniowym podstawowym działaniem NPR-C wydaje się modulacja krążących i lokalnych stężeń NP (6). W przewlekłym przeciążeniu hemodynamicznym obserwuje się znaczny wzrost ekspresji ANP i BNP w komorach sercowych (3). Postuluje się, że w tej sytuacji NP wywierają nie tylko endokrynne, ale także lokalne działania przeciwhipertroficzne (ANP) i działania przeciwzwłóknieniowe (BNP) (7). Na przykład ANP hamuje wzrost i proliferację hodowanych miocytów sercowych i fibroblastów poprzez GC-A (8,9). Ponadto nadekspresja GC-A w kardiomiocytach wywiera działanie przeciwhipertroficzne in vivo (10). Odwrotnie, myszy z genetycznym rozerwaniem genu GC-A wykazują nadciśnienie tętnicze i znaczny przerost serca, który jest nieproporcjonalny do ich zwiększonego ciśnienia krwi i odporny na leki przeciwnadciśnieniowe (11. 13). Dla porównania, inne zmutowane myszy z podobnym wzrostem ciśnienia krwi nie mają tego wyraźnego fenotypu przerostowego (14). Obserwacje te sugerują, że szlak ANP / GC-A może być zaangażowany w regulację wielkości miocytów. Jednak próby udowodnienia tej koncepcji in vivo były ograniczone przez ogólnoustrojowy, nadciśnieniowy fenotyp myszy z globalną delecją ANP lub GC-A (11, 15). Aby sprawdzić, czy ANP miejscowo moduluje wzrost i kurczliwość kardiomiocytów, wygenerowaliśmy myszy z selektywną delecją GC-A w kardiomiocytach. Całe ciśnienie wewnątrzwydzielnicze krwi. i ANP są regulowane objętościowo. Na podstawie badań przeprowadzonych na tych myszach dochodzimy do wniosku, że system ANP / GC-A rzeczywiście odgrywa subtelną, ale krytyczną, autokrynową / parakrynną rolę w hamowaniu wzrostu i funkcji kurczliwości komórek in vivo niezależnie od wpływu na ciśnienie krwi. Metody Generowanie myszy z delecją GC-A z ograniczeniem kardiomiocytem. Selektywną względem komórek delecję GC-A osiągnięto dzięki układowi rekombinacji loxP / Cre. Wcześniej donieśliśmy o generowaniu homozygotycznych, spieszonych myszy GC-A (16). Kasetę neomycynową flankowaną przez dwa miejsca loxP umieszczono w odległości 2,6 kb od eksonu 1, w górę od regionu promotora GC-A. Trzecią sekwencję loxP umieszczono w intronie 1, wprowadzając nowe miejsce BamHI do późniejszych genotypów. W ten sposób region promotorowy i ekson (kodujący peptyd sygnałowy) były oflankowane przez miejsca loxP (Figura 1a). Jak wcześniej wykazano, ekspresja i funkcja floxowanego genu GC-A nie różnią się od ekspresji typu dzikiego (16)
[podobne: dawca szpiku na czym polega, zwężenie tętnic szyjnych, materiały i tworzywa pochodzenia naturalnego sprawdzian ]
[więcej w: jak sprawdzić jaką mam kartę graficzną, materiały i tworzywa pochodzenia naturalnego sprawdzian, kompass 3 sprawdziany ]