电刺激对早期失神经性肌萎缩HDAC4蛋白细胞定位的影响及其相关机制

作者：潘录录; 林苏进; 蒋旭坚; 陈文煜; 章国伟; 支英豪^*

来源：温州医科大学学报, 2023, 53(09): 714-728.

• 失神经性肌萎缩
• 组蛋白去乙酰化酶4
• 电刺激
• 蛋白激酶A
• 钙调素依赖蛋白激酶Ⅱ

目的：探讨电刺激对早期失神经性肌萎缩组蛋白去乙酰化酶4(HDAC4)蛋白细胞定位的影响，及其可能的作用机制。方法：SD大鼠按照随机数字表法分为正常对照组(NC组)、单纯肌萎缩模型组(MA组)、肌萎缩+低频率电刺激组(20 Hz,LE组)和肌萎缩+高频率电刺激组(100 Hz,HE组)，每组n=6。所有组在8d的实验结束后取右后肢腓肠肌组织待测。用免疫荧光染色法检测平均肌纤维横截面积(CSA)，透射电镜观察肌纤维和线粒体的超微结构，ELISA法检测cAMP浓度，比色法检测Ca2+浓度，Western blot法检测钙调素依赖蛋白激酶II(CaMKII)、蛋白激酶A(PKA)、HDAC4总蛋白表达以及胞核和胞浆蛋白表达。结果：与NC组比较，MA组大鼠的腓肠肌相对重量、CSA下降(P<0.05),HDAC4总蛋白和胞核蛋白表达升高(P<0.05)，而HDAC4胞浆蛋白表达差异无统计学意义；Ca2+浓度和CaMKII表达降低(P<0.05)，而cAMP和PKA表达升高(P<0.05)；电镜显示MA组肌纤维排列紊乱，线粒体空泡变性。与MA组相比，HE组腓肠肌相对重量、CSA、HDAC4胞浆蛋白、Ca2+浓度和CaMKII蛋白表达升高(P<0.05),HDAC4总蛋白表达差异无统计学意义，而HDAC4胞核蛋白、cAMP和PKA表达降低(P<0.05)。与MA组相比，LE组仅Ca2+浓度和CaMKII表达升高(P<0.05)，其余指标差异无统计学意义。结论：失神经支配后早期可观察到肌萎缩，HDAC4蛋白核内聚集可能是影响肌萎缩的重要因素，高频率电刺激(100 Hz)可能通过增加Ca2+/CaMKII轴相关分子表达以及减少cAMP/PKA轴相关分子表达而使HDAC4蛋白核内聚集减少，从而达到改善肌萎缩的作用。

• 单位
  浙江中医药大学附属温州市中医院