理论基础:抑制Ca2+/钙调蛋白依赖性蛋白Ⅱ(CaMKⅡ)能够改善心肌梗死(MI)患者的心脏功能。但是,其作用机制尚未完整阐明。目的:在本实验中,我们探讨在MI后CaMKⅡ调控心肌脂肪酸(FA)代谢的具体机制。方法和结果:我们利用免疫印迹法检测了终末期缺血性心脏病患者心脏中CaMKⅡ和FA代谢相关蛋白的表达。这些患者表现出CaMKⅡ磷酸化增加和一系列FA代谢关键蛋白的变化,包括AMP活化蛋白激酶(AMPK)、乙酰辅酶A羧化酶(ACC)、丙二酰辅酶A脱羧酶(MCD)和脂肪酸转位酶(FAT/CD36)。然后,我们发现在MI后心肌CaMKⅡ抑制的转基因小鼠(AC3-I)的一部分FA代谢基因发生显著变化,其中包括AMPK。重要的是,与MI后WT小鼠心脏相比,MI后AC3-I小鼠心脏AMPK和ACC磷酸化减少,MCD和FAT/CD36表达降低。接下来,我们利用免疫共沉淀法和GST Pull Down法证明了心脏中CaMKⅡ和AMPK之间直接的蛋白质相互作用。在GST Pull Down实验中,AMPKαl亚基中的1-394氨基酸残基与CaMKⅡ的作用比AMPK亚基的任何其它片段更强。而在AMPKα2亚基中,398-552氨基酸残基与CaMKⅡ的作用比AMPKα2亚基的其它片段更强。结论:这些新的发现提供了 CaMKⅡ调节缺血性心脏病中FA代谢的分子和体内证据。