高脂肪食マウスの心筋細胞のカリウム電流およびL型カルシウム電流に対するMD1の効果

The effect of MD1 on potassium and L-type calcium current of cardiomyocytes from high-fat diet mice.

• Wei Shuai
• Bin Kong
• Hui Fu
• Xiaobo Jiang
• He Huang

抄録

ミエロイド分化蛋白質1(MD1)は肥満マウスにおいて抗不整脈作用を示す。そこで、我々は、MD1が心筋細胞の電気生理的リモデリングを変化させ、電圧依存性カリウム電流とカルシウム電流を調節することで、肥満マウスの心筋細胞の電気生理的リモデリングを変化させることができるかどうかを明らかにしようとした。MD1ノックアウト(KO)マウスと野生型(WT)マウスに高脂肪食(HFD)を6週齢から20週にわたって与えた。全細胞パッチクランプと分子解析により、潜在的な電気生理学的メカニズムを推定した。20週間のHFD食後、MD1-KOマウスの左心室筋細胞からの活動電位持続時間（APD）は、APD、APD、APDが深く拡大していることが明らかになった。さらに、HFDマウスは、高速一過性の外向きカリウム電流（I）、ゆっくりと不活性化カリウム電流（I）、および内向き整流器カリウム電流（I）の減少を示した。また、HFDを投与したマウスでは、Iの電流密度が有意に低く、ハフト不活化電圧が著しく右にシフトしたことを示した。これらのHFDは、上記の悪影響を誘発し、KOマウスではさらに悪化した。カリウムイオンチャネル（Kv4.2、Kv4.3、Kv2.1、Kv1.5、Kir2.1）およびカルシウムイオンチャネル（Cav1.2）のmRNA発現は、MD1-KO HFDを投与したマウスで顕著に減少した。MD1欠失は、肥満マウスモデルにおいて、カリウム電流のダウンレギュレートとL型カルシウムチャネルの不活性化を遅らせた。

Myeloid differentiation protein 1 (MD1) is exerted an anti-arrhythmic effect in obese mice. Therefore, we sought to clarify whether MD1 can alter the electrophysiological remodeling of cardiac myocytes from obese mice by regulating voltage-gated potassium current and calcium current. MD1 knock-out (KO) and wild type (WT) mice were given a high-fat diet (HFD) for 20 weeks, starting at the age of 6 weeks. The potential electrophysiological mechanisms were estimated by whole-cell patch-clamp and molecular analysis. After 20-week HFD feeding, action potential duration (APD) from left ventricular myocytes of MD1-KO mice revealed APD, APD, and APD were profoundly enlarged. Furthermore, HFD mice showed a decrease in the fast transient outward potassium currents (I), slowly inactivating potassium current (I), and inward rectifier potassium current (I). Besides, HFD-fed mice showed that the current density of I was significantly lower, and the haft inactivation voltage was markedly shifted right. These HFD induced above adverse effects were further exacerbated in KO mice. The mRNA expression of potassium ion channels (Kv4.2, Kv4.3, Kv2.1, Kv1.5, and Kir2.1) and calcium ion channel (Cav1.2) was markedly decreased in MD1-KO HFD-fed mice. MD1 deletion led to down-regulated potassium currents and slowed inactivation of L-type calcium channel in an obese mice model.