당뇨병성 심근병증에서 염증, 엑소좀 및 Ca2+ 역학의 상호작용

심혈관 당뇨병학 22권, 기사 번호: 37(2023) 이 기사 인용

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당뇨병은 심혈관 합병증의 주요 위험 요소 중 하나이며 높은 이환율과 사망률과 관련이 있습니다. 당뇨병성 심근병증(DCM)은 종종 심장 수축력 감소, 심근 섬유증, 확장기 기능 장애 및 만성 심부전으로 나타납니다. 염증, 칼슘(Ca2+) 처리의 변화 및 심근세포 손실은 종종 DCM의 발달 및 진행과 관련이 있습니다. DCM의 존재는 거의 40년 전에 확립되었지만, 이 질병 병태생리학의 기초가 되는 정확한 메커니즘은 끊임없이 진화하고 있습니다. 더욱이, DCM의 복잡한 병태생리는 엑소좀과 연결되어 있는데, 이는 최근 마이크로 RNA(miRNA), 단백질, 효소, 세포 표면 수용체, 성장 인자, 사이토카인과 같은 생체분자를 통해 세포간(세포 간) 의사소통을 촉진하는 것으로 나타났습니다. 그리고 지질. 염증 반응과 Ca2+ 신호전달은 서로 연관되어 있으며 DCM은 이러한 신호전달 분자 중 다수에 질적 및/또는 양적으로 부정적인 영향을 미치는 것으로 알려져 있습니다. 이 문헌 검토에서 우리는 Ca2+ 조절자가 심장의 다양한 생물학적 과정 동안 다양한 분자 및 세포 수준에서 엄격하게 제어된다는 것을 입증했습니다. 염증 매개체, miRNA 및 엑소좀은 이러한 조절자와 상호작용하는 것으로 나타났습니다. 그러나 이러한 매개체가 DCM 발병 동안 Ca2+ 처리와 어떻게 연결되는지는 아직 파악하기 어렵습니다. 따라서 심장 Ca2+ 항상성과 기능을 회복하고 DCM 치료에서 잠재적인 치료 표적으로 작용하는 메커니즘을 이해하기 위해서는 추가 조사가 필요합니다.

당뇨병성 심근병증(DCM)은 당뇨병 환자의 사망률과 이환율의 말기 결과 중 하나입니다. 당뇨병은 만성 염증을 자극하고 Ca2+ 항상성을 변화시키며 심장 섬유아세포가 근섬유아세포로 전환되도록 활성화하여 좌심실 기능 장애를 일으키고 임상 결과를 악화시킵니다[1, 2]. 심장 기능은 부분적으로 수축과 이완 주기를 끊임없이 반복하는 심장 근육의 리드미컬한 수축에 의존합니다. 심장 수축성은 수축/이완(수축기 및 확장기) 주기 동안에도 변화하는 세포 내 칼슘 농도 [Ca2+]i에 의해 조절되므로 [Ca2+]i의 조절인자는 심장 기능의 주요 결정 요인입니다. 심실 근세포에서 Ca2+는 다양한 이온 채널과 이온 전달체를 통해 근형질 세망, 미토콘드리아 막 및 육종 주위를 이동합니다(그림 1). 심근 흥분-수축(EC) 커플링 동안 세포외 Ca2+는 L형 전압 의존형 Ca2+ 채널(LTCC)과 역나트륨-칼슘(Na+/Ca2+) 교환기를 통해 심근세포로 이동합니다[3, 4]. 이러한 Ca2+ 유입은 촉발제 역할을 하며 칼슘 유발 칼슘 방출(CICR)로 알려진 과정인 리아노딘 수용체(RyR2)를 통해 근형질 세망(세포 내 Ca2+ 저장소)에서 Ca2+ 방출을 유도합니다[5, 6]. 세포질에 존재하지 않는 Ca2+의 갑작스러운 가용성은 Ca2+가 다수의 심근 트로포닌 C 분자에 동시에 결합하는 결과를 낳습니다. 이는 얇은 필라멘트에 부착된 트로포닌 복합체의 일부로서 얇은 필라멘트의 액틴에 결합하는 미오신 중쇄(MHC) 필라멘트를 조절합니다. 필라멘트. Ca2+가 트로포닌 C에 결합하면 근필라멘트가 활성화되어 결국 수축이 발생합니다. 세포질 Ca2+ 농도는 이완 및 확장기 충만이 발생하기 전에 감소해야 합니다. 따라서 세포질의 Ca2+가 트로포닌 C에서 분리되자마자 Ca2+는 세포질에서 제거되어 수축이 종료됩니다. 4가지 서로 다른 수송체는 세포질에서 Ca2+를 제거합니다: (i) 근형질 세망 Ca2+-ATPase(SERCA2a), (ii) 육낭 Na+/Ca2+ 교환체, (iii) 육낭/형질막 Ca2+-ATPase, 및 (iv) 미토콘드리아 Ca2+ 유니포터 (MCU).