心臓機能に対する不安定な亜鉛の影響：生理学から病態生理学へ

亜鉛は、結合および組織化学的に反応性の不安定なZn2+として生物系で重要な役割を果たします。Zn2+濃度は、安静時の心筋細胞のNM範囲にあり、刺激下で劇的に増加しますが、Zn2+の細胞内分布と心機能中のその変動を制御する正確なメカニズムについてはほとんど知られていません。最近の研究は、不安定なZn2+の分子および細胞の側面と哺乳類細胞の恒常性に焦点を当てており、増加する証拠は、心臓のZn2+ diverse機能の根底にある分子メカニズムを明らかにし、Zn2+の局所的局所局所局所局所局所局所局所局在の発見と並行して、不安定なZn2+の新規生理学的機能の発見につながります。さらに、重要な実験データは、Ca2+ダイナミクスを形作ることにより、心筋細胞における励起収束結合における細胞内の不安定なZn2+の中心的な役割を示唆しています。細胞の不安定なZn2+は、Zn2+輸送体、Zn2+結合分子、またはZn2+センサーのいずれかを介してその副作用に対して厳密に調節されているため、細胞シグナル伝達経路で重要な役割を果たします。現在のレビューでは、心筋細胞における細胞性下bile Zn2+分布の生理学的役割の現在の理解と、細胞Zn2+ホメオスタシスのリモデリングが、高血糖下のZn2+輸送体を使用した適切な細胞機能においてどのように重要であるかをまとめたものです。また、糖尿病などの病理学的状態の下で心臓の標的タンパク質としての臨床的関心とともに、人間の心臓の健康の観点から病気に伴うZn2+ - 輸送機能に関する最近の調査を強調します。

Zinc plays an important role in biological systems as bound and histochemically reactive labile Zn2+. Although Zn2+ concentration is in the nM range in cardiomyocytes at rest and increases dramatically under stimulation, very little is known about precise mechanisms controlling the intracellular distribution of Zn2+ and its variations during cardiac function. Recent studies are focused on molecular and cellular aspects of labile Zn2+ and its homeostasis in mammalian cells and growing evidence clarified the molecular mechanisms underlying Zn2+-diverse functions in the heart, leading to the discovery of novel physiological functions of labile Zn2+ in parallel to the discovery of subcellular localization of Zn2+-transporters in cardiomyocytes. Additionally, important experimental data suggest a central role of intracellular labile Zn2+ in excitation-contraction coupling in cardiomyocytes by shaping Ca2+ dynamics. Cellular labile Zn2+ is tightly regulated against its adverse effects through either Zn2+-transporters, Zn2+-binding molecules or Zn2+-sensors, and, therefore plays a critical role in cellular signaling pathways. The present review summarizes the current understanding of the physiological role of cellular labile Zn2+ distribution in cardiomyocytes and how a remodeling of cellular Zn2+-homeostasis can be important in proper cell function with Zn2+-transporters under hyperglycemia. We also emphasize the recent investigations on Zn2+-transporter functions from the standpoint of human heart health to diseases together with their clinical interest as target proteins in the heart under pathological condition, such as diabetes.