运动改善高血压肠系膜动脉LTCC和BKCa通道功能的表观遗传调控机制

作者：张严焱; 徐召霞; 陈渝; 李珊珊; 石丽君^*

来源：体育科学, 2018, 38(11): 39-49.

DOI：10.16469/j.css.201811004

• 运动
• 离子通道
• DNA甲基化
• 微小RNA

目的:探讨有氧运动改善自发性高血压大鼠肠系膜动脉平滑肌L型电压门控钙通道(voltage-gated L-type Ca2+channel,LTCC)和大电导钙激活钾通道(large-conductance Ca2+-activated K+channel,BKCa)功能的表观遗传机制。方法:12周龄雄性自发性高血压大鼠(Spontaneously hypertensive rat,SHR)及正常血压大鼠(Wistar-Kyoto,WKY),随机分为正常血压安静组(WKY-SED)、正常血压运动组(WKY-EX)、高血压安静组(SHR-SED)和高血压运动组(SHR-EX),运动组进行中等强度跑台运动训练。12周后,取肠系膜动脉,分别采用膜片钳,钙成像、免疫蛋白印迹、qPCR、亚硫酸氢盐测序技术观察血管平滑肌LTCC、BKCa通道全细胞电流,BKCa单通道门控特性,钙火花,LTCCα1c、BKCaα和β1亚基mRNA、蛋白表达,α1c、β1基因启动子区甲基化水平,miR-328表达。离体实验,进行血管平滑肌原代培养,转染miR-328 mimic和miR-328 inhibitor使之过表达或沉默,干扰48 h后检测α1c亚基m RNA、蛋白表达变化。结果:1)有氧运动后,WKY和SHR运动组收缩压均分别显著低于各自安静对照组;2)运动显著减弱SHR肠系膜动脉平滑肌LTCC和BKCa全细胞电流密度的上调;3)运动降低高血压BKCa通道开放概率(Po)及钙火花幅值的升高;4)运动显著抑制了SHR肠系膜动脉BKCaβ1亚基mRNA、蛋白表达上调;高血压时β1基因启动子区呈去甲基化,经有氧运动后甲基化水平升高;5)LTCCα1c蛋白表达在SHR-SED组显著上调,SHR-EX组α1c表达下调;肠系膜动脉miR-328表达与α1c亚基蛋白表达呈高度负相关;6)转染miR-328 mimic 48 h后,α1c亚基蛋白表达显著下降;miR-328 inhibitor组,α1c亚基表达稍上调无显著差异。结论:规律有氧运动可有效降低SHR血压,引起β1亚基启动子区甲基化,调控miR-328在转录后靶向抑制α1c亚基表达,是运动改善高血压肠系膜动脉BKCa和LTCC通道功能重构的表观遗传机制之一。

• 单位
  北京体育大学