亚硝酰氢(nitroxyl hydrogen,HNO)是一氧化氮的单电子还原产物,研究表明其供体Angeli's salt(AS,NaNO)可以通过加快钙瞬变,增加心肌收缩力。本实验通过研究HNO的正性肌力作用,探讨HNO是否也通过对心肌肌丝蛋白质活性半胱氨酸的巯基修饰发挥作用。将取自左心室的完整束装肌固定在张力装换器和动力臂上,测量心肌收缩力;灌流KH液(pH值7.4,室温),使用微电极注射Fura-2的方法监测钙离子浓度;Western blot证实HNO是否与肌钙蛋白(troponin,TnI)及原肌球蛋白(tropomyosin,Tm)的半胱氨酸发生反应。结果表明:在大鼠离体的完整束状肌,AS/HNO以剂量依赖的方式(50~1 000μmol/L)增加心肌收缩力及瞬时细胞内钙离子浓度,而收缩力的增加比钙离子变化更为明显[(332±33)%vs(221±27)%,P<0.01,1 000μmol/L)];AS/HNO(250μmol/L)在给定[Ca]。(0.5-2.0 mmol/L)的情况下,不依赖于钙瞬变幅度而增加心肌收缩力;在稳定强直收缩状态下,AS/HNO(250μmol/L)可以显著增加最大钙离子浓度-激活收缩力(maximal Ca-activated force,Fmax)(106.8±4.3 vs 86.7±4.2 mN/mm,n=7~8,P<0.01),而50%钙离子活化作用(Carequired for 50% activation,Ca50)(0.44±0.04 vs 0.52±0.04μmol/L,P=NS)和希尔常数(4.75±0.67 vs 5.02±1.1,P=NS)没有发生明显变化;AS/HNO对心肌纤维的Mg-ATP酶活性没有影响(P>0.1 vs control 108.2±10.5 nmol Pi/*** protein);在AS处理心肌前后应用巯基还原剂(DTT,5.0 mmol/L),可以阻断或逆转HNO所诱导的心肌收缩力的增加。使用Western blot分析AS处理后样本的Tm,可见较重的分子量条带,在还原条件下条带消失,TnI分子没有出现相应变化。结果提示:HNO不仅能改变钙循环速率,也可以作为钙增敏剂增加心肌对钙离子的反应性;HNO不增加心肌耗能而增加心肌收缩力,可能是因为HNO直接对Tm活性半胱氨酸的翻译后巯基修饰作用。
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