蛋白激酶C亚型介导运动预适应心肌保护效应研究进展

魏必 潘珊珊

上海体育学院运动科学学院（上海200438）

短时间内对心肌进行一次或反复多次的缺血再灌注，可增加心肌保护物质的表达，减轻心肌组织的缺血再灌注损伤，诱导强大的内源性保护作用，这一过程被称为缺血预适应 （ischemicpreconditioning，IP）［1］。IP的发现为临床心血管疾病的治疗提供了新的思路，虽在临床应用上仍存在局限，但预适应的理念得到了很好的扩展。首先，预适应的方式得到丰富，从最初冠状动脉结扎发展到药物刺激、肢体结扎、温度、低氧、运动等，出现了药物预适应、温度预适应、低氧预适应、运动预适应等新型预适应；其次，基础研究手段推陈出新，从药物阻断、离体灌注到细胞培养、基因敲除等，明确了预适应相关物质的生物学作用；第三，研究思路不断开拓，从对心脏的器官水平研究发展到心脏与各器官及四肢的系统水平研究，即远程预适应，预适应的时间也从缺血再灌注（I/R）前扩展到I/R后，即缺血后适应。其中，运动预适应（exercise preconditioning，EP）是短时间内通过一次持续或反复多次间歇的大强度运动，造成心肌相对或绝对的缺血缺氧，从而增加保护效应物质表达，提高心肌组织对随后长时间缺血的耐受，减轻缺血再灌注损伤，诱导心肌保护作用［2］。EP作为一种独特的预适应方式，在充分调动人体各系统功能的前提下，发挥心肌保护作用，具有创伤性小、简便易行、强度可控的特点。

EP与IP所涉及的物质，根据其在信号转导途径中的作用，可初步分为触发物质、中介物质和效应物质三类。蛋白激酶C（proteinkinaseC，PKC）作为IP和EP心肌保护效应的中介物质，发挥着重要的生物学作用，且主要涉及α、δ、ε三个PKC亚型。目前相关研究认为：δPKC主要介导心肌损伤，但其激活是发挥EP保护作用的前提［32-36］；εPKC主要通过改善细胞能量供应、维持细胞离子平衡、增加效应物质表达，介导EP保护效应［38-40］；αPKC的功能尚存争议：部分学者认为［24-27］αPKC可增加效应物质表达，介导心肌保护，而另一部分学者［21］认为αPKC在EP心肌保护效应中作用较小，主要在心肌肥大和心衰过程中发挥作用。本文通过对EP保护效应中PKC亚型的相关研究进行总结，并结合IP心肌保护效应中PKC亚型的相关研究，为今后EP心肌保护效应中PKC的研究提供一些参考和思路，有利于更好地明确EP过程中α、δ、εPKC的生物学功能及α、δ、εPKC各亚型间关系。

1 PKC的生物学特征

1.1PKC的分类

PKC是一种广泛分布于人体的丝氨酸/苏氨酸（Ser/Thr）激酶，可通过磷酸化多种蛋白质的Ser/Thr残基，调节组织细胞的代谢、生长、增殖和分化等过程。 PKC家族共有11个成员，可分为三类［3］：（1）传统型PKC（conventionalPKC，cPKC）包括α、βI、βII、γ，可被磷脂酰丝氨酸（PS）、Ca2+、二酰基甘油（DAG）或豆蔻酸212佛波醇213乙醇脂 （phorbol212-myristate 213-acetate，PMA）等激活；（2）新型PKC（novelPKC，nPKC）包括δ、ε、η、θ，其不被Ca2+激活，可被DAG和PMA激活；（3）非典型PKC（atypicalPKC，aPKC）包括ζ、λ、τ，其不被Ca2+、DAG或PMA激活，可被脂类衍生的第二信使激活。μPKC，因其结构与功能，已被归入蛋白激酶D（proteinkinaseD，PKD）家族。

1.2PKC的信号转导

PKC均为单链多肽结构，N端为调节域，C端为催化域，通过绞链区相连。cPKC有4个保守区（C1~C4）和5个可变区 （V1~V5）。C1区有PS和DAG的结合位点，PMA也作用于该域，PKC可通过C1区前的假底物位点，调节自身活性；C2区为cPKC特有的Ca2+结合位点；C3、C4区为ATP和底物的结合位点。nPKC缺失C2区，不可被Ca2+激活；aPKC因C1区部分缺失和C2区封闭，不可被Ca2+和DAG激活。V3区连接PKC调节域（C1、C2区）和催化域（C3、C4区），V3区暴露时可被蛋白酶水解，使PKC激活。

PKC未激活时溶于胞质，当第一信使与Gq蛋白结合，可激活磷酸酯酶Cβ（phospholipaseCβ，PLC-β）， 从 而 将 膜 上 的 脂 酰 肌 醇4，5-二 磷 酸（phosphatidylinositolbiphosphate，PIP2） 分解为两个细胞内的第二信使：DAG和三磷酸肌醇（IP3），再激活PKC，引起级联反应，进行细胞的应答。该通路也称IP3-DAG-Ca2+信号通路。PKC可增加相关蛋白表达，或通过激活促分裂素活化蛋白激酶 （mitogenactivatedproteinkinases，MAPKs）、 核因子κB （NF-κB）等，发挥生物学作用。PKC由胞质向胞膜或其他部位转移的过程称为转位（translocation）。

1.3PKC的心脏分布特点

PKC的心脏分布具有种属特点。在人心室细胞中，通过免疫印迹法检测到了α、βI、βII、δ、ε、η、ζ、λ、τ共9种PKC亚型［4］；成年大鼠心脏中，主要PKC亚型为ε、δ，其次为η、ζ、τ，cPKC只占一小部分；兔心脏中检测到除θ外的其他10种PKC亚型，且cPKC含量较nPKC丰富；而犬心脏中主要是ε和ζ两种PKC亚型［5］。

PKC的心脏表达可随年龄变化。Takayama等［6］发现心肌PKC含量可随年龄改变，成年鼠心脏较新生鼠αPKC有所增加，δPKC有所下降；而老年鼠心脏中αPKC表达更多，δPKC则更少。 Rybin等［7］在胎儿和新生儿心肌组织中发现α、β、ε和ζPKC的含量较成人高，且随年龄的增长而降低。

2 EP心肌保护效应及生物学机制

2.1EP的心肌保护效应

长期适度运动对心血管的形态和功能有积极影响，短时间内一次或反复多次间歇大强度运动对心肌同样具有保护作用。而EP对心肌I/R损伤的保护效应主要表现为：

1.增强心肌组织应激能力。Michaelides等［8］对50位年龄在50~72岁的慢性心绞痛患者进行4次运动，首次运动24h后，再进行其余3次运动，运动不限时，出现危险症状时停止。结果发现大多数患者的运动能力有所提高，并提示与胞外超氧化物歧化酶（Ec-SOD）的活性升高有关。彭峰林等［9］对大鼠进行2min速度为16m/min的跑台运动后，再进行2min速度50 m/min的跑台运动，坡度5°，重复10次，结果显示，EP可显著降低心肌组织丙二醛（MDA）含量，并显著提高SOD和GPx的活性，说明EP可有效提升心肌组织抗氧化能力。EP同样可提升心肌抗急性损伤能力，Shen等［10］对大鼠进行速度28~30m/min、坡度为0、运动10 min休息10min、重复4次的跑台运动，EP组异丙肾上腺素（ISO）对大鼠心肌的急性损伤作用明显减轻，且血清心肌肌钙蛋白I（cardiactroponinI，cTnI）浓度降低，心肌缺血缺氧染色改变较轻。

2.提高血管活性， 缩小梗死面积。Wu等［11］对FVB小鼠在缺血前后分别进行运动，发现运动可明显缩小心肌梗死面积，并上调血管内皮生长因子（vascularendothelialgrowthfactor，VEGF）及其受体Flt-1和Flk-1的表达，增加微血管和毛细血管密度。潘珊珊等［12］让大鼠运动15min后休息5min，重复4次，发现EP组大鼠心肌梗死面积较对照组明显缩小，并发现降钙素基因相关肽 （calcitoningenerelated peptide，CGRP）的表达增加，提示其通过影响血管活性，参与EP心肌保护效应，但并未发现其mRNA水平发生改变。

3.降低心律失常和心肌顿抑的发生率。Hamilton等［13］对雄性SD大鼠进行3天、每天60min、速度30m/min、坡度0的跑台运动后24h，再进行15 min/20min的I/R，发现运动组心肌梗死面积较对照组明显缩小，组织中MnSOD活性升高，I/R后心律失常和心肌顿抑的发生率明显降低。之后研究认为运动可提高心肌氧化还原能力，降低I/R后心律失常发生率，但本质上与心肌细胞电生理平衡有关，并提示EP可开启细胞膜敏感钾通道（sarcoKATP），对调控细胞电生理有重要作用［14］。

EP有两个保护效应期，即早期保护效应期（early preconditioning） 和 晚 期 保 护 效 应 期 （delayed preconditioning）。早期保护效应从运动后即刻开始，一般持续1~3h；晚期保护效应在首次缺血后12~24 h出现，一般持续48~72h。 Lennon等［15］对大鼠进行5天、速度30m/min、坡度0的跑台运动，持续时间从第1天的10min，依次递增至第5天的50min后，采用同等强度运动3天，每天60min。并在停止运动后第1、3、9、18天进行20min/30min的I/R，结果显示，与对照组相比，运动组在停止运动后第1、3、9天的I/R损伤程度依然较轻，但在第18天后无明显差别。

2.2EP心肌保护效应的生物学机制

IP相关物质可根据细胞信号转导关系大致分为触发物质、中介物质和效应物质。作为IP的特殊“延伸”，EP心肌保护效应相关物质虽与IP有所不同，但仍可参考IP的思路进行分类：

1.触发物质：腺苷、肾上腺素激动剂、阿片肽、NO、BK、ROS等。 Capecchi等［16］对患有外周动脉闭塞症（POAD）的患者进行5次5min大强度跑台运动，每次EP后休息2h。结果显示，EP后患者的无痛跑距和总跑距较之前分别有15.4%和26.9%的提升，且心血管功能明显提升，并与血浆中腺苷和ATP浓度增加有关。

2.中介物质：PKC等。EP可明显改变心肌PKC亚型的表达，PKC被激活后可向细胞膜、核转位，并通过MAPK和NF-κB通路，增加内源性保护物质的表达，介导心肌保护。Yamashita等［17］对大鼠进行一次持续30min、速度23～27m/min、坡度为0的EP，可明显缩小I/R后的心肌梗死面积，但该保护效应可被PKC抑制剂白屈菜赤碱（chelerythrine，CHE）取消，提示EP心肌保护效应由PKC介导。

3.效应物质：ATP敏感钾通道（KATP）、热休克蛋白（HSP）、谷胱甘肽（GSH）、SOD等。Demirel等［18］对雌性SD大鼠进行3~5天、每天60min、相当于60~70%VO2max的跑台运动后发现，运动组大鼠心肌收缩力明显提高，并认为与HSP72、GSH和MnSOD的表达增加有关。 French等［19］对雄性SD大鼠进行3天、每天60 min、速度30m/min、坡度0的跑台运动后，再进行50 min/120min的I/R。结果显示，运动组MnSOD及钙结合蛋白（L型Ca2+通道、磷脂蛋白和肌浆网ATP酶）的含量和活性均有显著增加，降低了心肌组织的I/R损伤。运动对心肌的保护作用是通过细胞膜ATP敏感钾通道 （sarcoKATP） 还是线粒体ATP敏感钾通道（mitoKATP）实现仍存争议，但二者均可有效防止细胞内Ca2+超载引起的线粒体肿胀［20］。

3 PKC介导EP心肌保护效应

目前PKC介导EP心肌保护效应的研究逐渐增多，大多集中于单纯观察PKC蛋白和基因表达变化对心肌保护的影响。虽对PKC及其上下游物质的研究也不少，但δPKC、εPKC与下游效应物质的关系研究占很大比例，αPKC的相关研究较缺乏。

3.1 αPKC在EP保护效应中的作用

αPKC作为心肌细胞中主要的cPKC，对Ca2+有强烈的依赖，是心肌细胞生长的调节因子，并可改变肌浆网对Ca2+的作用，调节蛋白磷脂酶-1（PP-1）活性，降低心肌收缩力。αPKC基因敲除小鼠的心肌收缩力高，αPKC过表达小鼠的心肌收缩力低，且在长期受到外周负荷刺激下产生肥大，甚至心衰［21］。最新研究发现，钙超载的干细胞在进行葡萄糖剥夺处理后，可短暂激活αPKC和ERK1/2，是细胞固有促存活机制（intrinsicprosurvivalmechanism）中的一部分，可减轻干细胞的缺血损伤［22］。由此可见，在心肌细胞缺血时，αPKC发挥着重要作用，但对αPKC在EP心肌保护效应中作用的研究，多停留于其是否发生转位，而对其下游物质及其与δPKC、εPKC的关系研究较少涉及。

EP研究中，Carson等［23］对大鼠进行一次20min、速度23m/min、坡度0的EP后，对αPKC的表达进行观察，发现短时间内αPKC蛋白表达迅速增加、mRNA水平降低，7天重复运动后αPKC蛋白及mRNA水平持续性降低，推测可能机制为：一次短暂剧烈运动通过增加αPKC表达，降低心肌收缩能耗，降低代谢产物堆积对细胞的损害；而7天重复运动使αPKC蛋白和mRNA水平降低，可防止细胞内Ca2+长期超载，导致心肌病理性肥大及心衰。

而IP研究发现，αPKC可参与多种效应物质的调控。αPKC可能位于mitoKATP的下游，而εPKC位于mitoKATP的上游。缺血可增加εPKC磷酸化，促进其向线粒体转位，开启mitoKATP，进一步激活αPKC，通过p38MAPK通路增加效应物质表达［24］。 Kitakaze等［25］在对犬进行反复4次5min/5min的I/R后发现，αPKC向细胞膜转位，可增加胚外5’核苷酸酶的表达，改善心肌在I/R损伤后的能量供应。αPKC向细胞核周转位，与Ca2+调控和应激信号转导有关［26］。 此外，αPKC在心肌细胞闰盘的强表达提示，αPKC、εPKC和缝隙连接蛋白-43（C-43）可能以复合体的形式发挥心肌保护作用［27］。

Coaxum等［28］在幼鼠心肌研究中发现，αPKC过表达可增加HSP70表达，对心肌I/R损伤有保护作用。αPKC和HSP70之间存在一定的交互作用，并不依赖HSF-1的信号转导。Bouwman等［29］发现七氟醚（Sevoflurane）诱导的心肌保护效应依赖αPKC对ROS的激活，αPKC对I/R后心肌收缩力的改善，并不通过KATP通道的开放实现。还有研究发现，αPKC对心梗后心肌微血管的再生有一定的作用，白介素1-β通过αPKC/βIPKC与MAPK通路，增强心脏毛细血管内皮细胞基质中金属蛋白酶-2（MMP-2）的活性表达，提高梗死后心肌组织的微血管密度［30］。在鼠类干细胞血管发生的研究中也发现，VEGF可诱导αPKC、βIIPKC和δPKC的磷酸化，明显增加血管发生，而三型PKC的抑制剂可取消这一作用，提示鼠心血管发育需通过PI3K/PKC通路调控［31］。

在EP心肌保护效应研究中，关于αPKC激活转位对mitoKATP、5’ 核 苷 酸 酶 、C-43、HSP70、MMP-2 和VEGF表达影响的研究甚少，有待进一步深入研究，这样才能对EP中αPKC的作用做出更全面准确的评价。

3.2 δPKC在EP保护效应中的作用

δPKC是EP保护效应的第二信使，少量表达δPKC是其他亚型PKC发挥心肌保护的前提，但过表达δPKC可致心肌坏死和凋亡。一次20min、速度23 m/min、坡度0的EP可增加δPKC磷酸化表达和膜转位；7天重复运动后，δPKC的表达和膜转位又恢复至正常。提示在一次短暂EP后，δPKC以少量表达的形式介导心肌保护。而7天重复运动后，δPKC磷酸化和膜转位水平降低，可防止过表达δPKC引起的心肌损伤［23］。

δPKC主要通过影响线粒体的能量供应，介导心肌I/R损伤。δPKC向线粒体转位，可减弱ADP的呼吸作用，降低三羧酸循环活性和细胞pH值；抑制26S蛋白酶体活性，导致心肌缺血期ATP水平下降［32］。此外，δPKC可增加心肌细胞ROS产物，促进细胞色素C释放，诱发细胞凋亡［33］；通过改变Bad/Bcl-2比率，使二磷腺苷酸核糖多聚酶（PARP）分裂和DNA断裂［34］；凋亡信号作用于δPKC的调节域，使其发生核转位，并分裂为δCF（催化域片段）启动细胞凋亡［35］。

δPKC的激活被认为是心肌保护效应发挥的前提。 研究［36］发现δPKC的激活可调控mitoKATP的开放，促进线粒体相关蛋白表达，减轻缺血后线粒体Ca2+超载，改善线粒体功能。但长期低氧环境下，对成年雄性Wistar大鼠进行7000m/8h/d、5d/w的跑台运动后，再进行20min/3h的I/R，运动组梗死面积明显缩小，δPKC的表达显著增加，而εPKC表达无变化。提示在长期低氧诱导的心肌保护效应中，δPKC发挥重要作用［37］。

以上关于δPKC的研究多集中于其他预适应，δPKC在EP心肌保护效应中的研究相对缺乏系统性。虽然δPKC在EP中的基础作用已达成共识，但δPKC涉及的信号转导通路及下游物质仍不明确。

3.3 εPKC在EP保护效应中的作用

εPKC作为EP主要的心肌保护亚型，可增强能量代谢激酶活性，改善细胞能量供应；调控离子通道和缝隙连接蛋白，保持细胞离子平衡；增加终末效应物质的表达，保护细胞形态功能。

一次20min、速度23m/min、坡度0的EP可显著提高εPKC表达水平；7天重复运动可增加εPKC蛋白及mRNA的表达。一次短暂EP和7天重复运动后，εPKC的表达部位集中在胞质，胞膜表达减少，提示εPKC膜转位减少可能与实验方法或EP晚期保护效应机制有关［23］。 Chicco等［38］对成年SD大鼠连续进行坡度10°， 速度15m/min、30m/min、15m/min的跑台运动10min、40min、10min， 运动结束24h后进行1 h/2h的I/R，结果雄鼠心梗面积缩小24%，雌鼠心梗面积缩小18%，认为εPKC通过sarcoKATP改善细胞内离子状态，发挥心肌保护作用。

εPKC可通过NO相关通路保护心肌。在IP晚期保护效应中，NO激活L型通道，抑制Ca2+的内流，降低心肌细胞收缩，拮抗肾上腺素β受体，开启KATP，增加抗氧化物的含量［39］。而在其他类型运动的心肌保护研究中发现，NO同样发挥着一定作用。也有学者提出，εPKC的适度表达对鼠心脏有保护，但长时间过表达εPKC可使ERK1/2持续激活，促心脏肥大［40］。

εPKC可通过调控众多下游效应物质，发挥心肌保护效应。（1）εPKC可与新陈代谢蛋白、转录翻译蛋白形成复合体，改变葡萄糖代谢相关激酶和线粒体酶的活性， 改善细胞能量供应［41］；（2）εPKC可调控sarcoKATP和mitoKATP的表达，增加心肌组织中Kir6.2亚基向线粒体的转位， 调节细胞内离子平衡［42］；（3）εPKC在转基因鼠心肌中过表达，可增加其向线粒体和闰盘的转位，增加VDAC和糖原合成酶激酶-3β（GSK-3β）的表达，抑制MPTP在再灌注期间的开放，并增加C-43的磷酸化［43］；（4）εPKC可调节钙离子受体（CaR）的磷酸化，进而调节Ca2+从肌浆网向细胞内的释放，防止因Ca2+超载诱发的细胞损伤［44］。

关于εPKC在IP心肌保护效应中作用的研究众多，关于其蛋白和基因表达变化及其下游效应物质KATP、MPTP、C-43和CaR的研究较系统， 讨论也较深入，并认为εPKC可影响能量代谢相关酶活性、改善线粒体功能、维持细胞电生理平衡。而EP的相关研究虽然不少，但缺乏系统性，有待进一步完善。

4 预适应心肌保护效应中PKC亚型间关系

预适应心肌保护效应中，关于PKC亚型间关系的研究较少，且多集中于IP、药物预适应和低氧预适应等，EP中几乎未涉及。而EP中关于多型PKC的研究，多为早晚保护效应期PKC亚型蛋白和mRNA表达变化观察，αPKC、δPKC、εPKC三者间是否存在交互作用及影响彼此磷酸化的可能机制，尚缺乏相关研究和讨论。

4.1 αPKC与δPKC的关系

αPKC与δPKC关系的研究集中在调节心肌收缩力和心肌凋亡。研究结果显示，二者间似乎存在某些潜在通路，在对心肌细胞收缩力的调控上，发挥着“相反的作用”，并左右心脏向心衰方向的发展。Simonis等［45］结扎成年Wistar大鼠冠状动脉造成其心肌梗死，观察梗死后1周，1、2、3个月的心肌恢复情况及PKC亚型的活性。结果显示，εPKC表达无明显变化；αPKC在梗死后1个月表达显著增加 （157%），之后恢复正常水平；δPKC出现了与αPKC表达相反的趋势，在梗死后1周和1个月表达水平不变，而梗死后2、3个月表达显著增加（187%）。这提示在心梗后的心肌重塑过程中，αPKC与δPKC的变化存在一定关系，并认为αPKC表达增加是心衰发展的征兆，但持续表达δPKC可致心肌肥大及心力衰竭。

关于IP和Ca2+预适应的研究发现，αPKC对δPKC的磷酸化作用有一定的影响。Miyawaki等［46］对成年雄性SD大鼠进行5min/10min的IP和5min/10min的高浓度/低浓度Ca2+预适应（HCPC）后，进行一次30 min/40min的I/R。结果显示，与对照组比较，IP组和HCPC组梗死面积均明显缩小，组间无差异。免疫组化分析发现，αPKC和δPKC均发生了明显的膜转位，且αPKC向细胞核转位，可能与晚期保护效应中基因的表达有关，而εPKC无明显变化。因此，在Ca2+预适应中，Ca2+可直接激活αPKC，并通过DAG间接激活δPKC，αPKC对δPKC磷酸化水平有一定的调控作用。

在心肌细胞凋亡研究中也发现，αPKC与δPKC发挥着“相反的作用”，δPKC促进细胞凋亡，αPKC和βPKC抑制细胞凋亡。δPKC可调控RACK1和JNK，在促心肌细胞凋亡的同时，还上调αPKC和βPKC的表达。基因抑制δPKC表达后，可取消JNK参与的细胞凋亡；但完全阻断δPKC后，αPKC和βPKC抑制凋亡作用也取消［47］。

通过以上研究不难看出，αPKC和δPKC在心肌细胞收缩力、心肌细胞凋亡的调控上，有着相互制约的关系，且彼此影响对方的磷酸化作用，这些作用对于综合考虑EP心肌保护过程中心肌细胞收缩力和凋亡的调控机制有着重要意义，但目前EP相关研究尚未涉及。

4.2 αPKC与εPKC的关系

αPKC与εPKC的关系研究较少，且集中于共同调控心肌保护物质的研究。Hassouna等［24］发现，εPKC位于mitoKATP的上游，而αPKC位于下游。εPKC和αPKC特异性抑制剂均可消除心肌保护效应，但mitoKATP激活剂诱导的保护效应只可被αPKC阻滞剂消除。其可能机制是：缺血应激增加εPKC的线粒体转位，开启mitoKATP，进一步激活αPKC，通过p38 MAPK增加效应物质表达。

而Bowling等［27］还提出εPKC与αPKC共同调控人心肌组织中C-43磷酸化的可能。在心衰患者左室组织中，αPKC过量表达并大量转移至心肌闰盘。根据εPKC、αPKC与C-43的关系，认为在人心肌组织中，三者可能以复合体的形式发挥心肌保护作用。εPKC直接磷酸化C-43，αPKC增加复合体的磷酸化程度。

在EP心肌保护效应中，效应物质的重要性毋庸置疑，但关于αPKC与εPKC是否共同影响保护效应物质（如mitoKATP、C-43等）有待进一步研究证实，且二者间是否可通过共同的信号通路影响彼此磷酸化水平，目前尚不清楚。

4.3 δPKC与εPKC的关系

随着近年来预适应研究的不断深入，多篇IP和EP综述中均涉及对δPKC和εPKC关系的讨论。相关实验证明，二者之间确实发挥着近乎相反的作用。δPKC的线粒体转位可致线粒体功能紊乱，加剧细胞损伤，但其激活仍是心肌保护的前提。δPKC的激活为εPKC的激活提供了时间，且ROS的表达增加可进一步激活εPKC。

蛋白酶体（proteasome）的发现影响了对IP心肌保护机制的认识。IP可通过影响蛋白酶体的活性，调控δPKC/εPKC的比例关系，降低δPKC的表达，增加εPKC的表达，可降低细胞损伤；反之亦然。且蛋白酶体在再灌注期能激活相关保护激酶，如Akt和ERK1/2等，抑制δPKC对细胞色素C的影响，发挥心肌保护作用［32］。但目前缺乏EP心肌保护效应中蛋白酶体活性变化的相关研究。

Rybin等［48］对δPKC与εPKC在心肌中磷酸化的关系进行了研究，通过腺病毒使εPKC过表达，可增加δPKC的磷酸化水平。与其他PKC亚型不同，δPKC的激活并不一定需要活化环（activation loop）即δPKCThr505的激活，而εPKC过表达可增加δPKC-Thr505的自磷酸化，影响δPKC-Tyr311/Tyr332磷酸化过程，调控δPKC磷酸化的表达。

Duquesnes等［49］对δPKC/εPKC的关系进行过系统综述。在心脏相关PKC亚型中，二者均涉及心脏肥大和预适应保护效应，εPKC主要促细胞生长、分化、增殖，是重要的癌基因。与之相反，δPKC是促凋亡和重要的抗癌基因。但在预适应过程中，二者均发生明显的线粒体转位。δPKC可改变细胞内Ca2+相关信号转导，影响细胞膜电位，导致细胞色素C释放，激活caspase-3，启动细胞凋亡；εPKC主要通过开启KATP，抑制线粒体通透性转换孔（MPTP）的开启，发挥心肌保护作用。Chen等［50］运用基因相关技术，在小鼠心脏中分别特异性激活和抑制δPKC和εPKC，证实εPKC主要介导心肌保护，δPKC主要介导心肌损伤。

5 小结与展望

目前，关于三型PKC的主要生物学作用已基本明确，在EP心肌保护效应中，PKC蛋白和基因表达变化的研究也已开展，但研究相对缺乏系统性，仍需从以下几方面深入研究：

1.定量研究：在前期研究基础上，通过免疫沉淀、Western Blot和PCR等技术，对EP心肌保护效应中PKC各亚型蛋白和mRNA表达量及其变化趋势进行研究。

2.定位研究：通过免疫组织化学法和原位杂交技术，观察EP早晚期保护效应中PKC各亚型蛋白和基因的表达位置，对PKC蛋白和基因表达进行定位和位置变化研究。

3.PKC亚型间关系研究：通过基因技术或药物，抑制或过表达一个或几个特定PKC亚型，观察对其他PKC亚型磷酸化及下游效应物质的影响，更好地模拟在体生理环境下PKC亚型间关系，验证PKC亚型间是否存在潜在通路，且EP对潜在通路是否产生影响，如何调控PKC亚型的比例关系。

4.运动方式研究：一次或反复多次短暂高强度运动，可诱导EP心肌保护效应，这种运动方式被称为“经典EP”。需研究其他方式、强度和持续时间的运动能否产生与“经典EP”类似的心肌保护效应，何种运动方式可更好诱导心肌保护，PKC亚型的表达有何不同。

5.应用性研究：在前期EP相关研究基础上，开展普通人群及特殊人群（如运动员、冠心病患者等）的心肌保护作用研究，观察EP对运动员竞技水平的提高、冠心病患者生活质量的改善是否存在帮助，及PKC亚型的变化趋势。

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