Openers of mitochondrial adenosine triphosphate-dependent potassium (mKATP) channels like diazoxide increase reactive oxygen species (ROS) production in cardiac cells and reduce Ca2+ elevations produced by ischemia–reperfusion, protecting the heart from damage. In this study we tested the hypothesis that opening mKATP channels regulates expression of the major components of store-operated Ca2+ entry (SOCE) STIM1 and Orai1. Quantitative reverse transcriptase polymerase chain reaction (qRT-PCR) and western blot experiments showed that diazoxide increased expression of STIM1 and Orai1 at the mRNA and protein levels, respectively, in adult rat cardiomyocytes. Immunofluorescence analyses revealed that diazoxide also disrupted the striated distribution pattern of STIM1. These effects were prevented by the ROS scavenger N-acetyl cysteine (NAC), the mKATP channel antagonist 5-hydroxydecanoate (5-HD), or the protein synthesis inhibitor cycloheximide (CHX). Confocal microscopy revealed that diazoxide also led to nuclear translocation of the transcription factors c-Fos and NFκB, which was also blocked by NAC or 5-HD. Finally, the MAPK pathway inhibitor UO126 attenuated diazoxide-induced upregulation of STIM1 and Orai1 expression. Our results suggest that opening mitochondrial potassium ATP channels with diazoxide upregulates the expression of STIM1 and Orai1 by de novo synthesis by a mechanism that involves NFkB, c-Fos, and ROS via MAPK/ERK signaling.

中文翻译：

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线粒体 K-ATP 通道开放剂二氮嗪通过成年大鼠心肌细胞中的 ROS 和 MAPK 通路上调 STIM1 和 Orai1。

线粒体三磷酸腺苷依赖性钾 (mKATP) 通道的开放剂，如二氮嗪，可增加心肌细胞中活性氧 (ROS) 的产生并降低缺血再灌注产生的 Ca2+ 升高，从而保护心脏免受损伤。在这项研究中，我们测试了打开 mKATP 通道调节存储操作的 Ca2+ 进入 (SOCE) STIM1 和 Orai1 的主要成分表达的假设。定量逆转录酶聚合酶链反应 (qRT-PCR) 和蛋白质印迹实验表明，二氮嗪分别增加成年大鼠心肌细胞中 STIM1 和 Orai1 在 mRNA 和蛋白质水平上的表达。免疫荧光分析显示二氮嗪也破坏了 STIM1 的条纹分布模式。ROS清除剂N-乙酰半胱氨酸（NAC）可以防止这些影响，mKATP 通道拮抗剂 5-羟基癸酸酯 (5-HD)，或蛋白质合成抑制剂放线菌酮 (CHX)。共聚焦显微镜显示二氮嗪还导致转录因子 c-Fos 和 NFκB 的核转位，这也被 NAC 或 5-HD 阻断。最后，MAPK 通路抑制剂 UO126 减弱了二氮嗪诱导的 STIM1 和 Orai1 表达的上调。我们的研究结果表明，用二氮嗪打开线粒体钾 ATP 通道通过从头合成上调 STIM1 和 Orai1 的表达，这种机制通过 MAPK/ERK 信号传导涉及 NFkB、c-Fos 和 ROS。这也被 NAC 或 5-HD 阻止。最后，MAPK 通路抑制剂 UO126 减弱了二氮嗪诱导的 STIM1 和 Orai1 表达的上调。我们的研究结果表明，用二氮嗪打开线粒体钾 ATP 通道通过从头合成上调 STIM1 和 Orai1 的表达，这种机制通过 MAPK/ERK 信号传导涉及 NFkB、c-Fos 和 ROS。这也被 NAC 或 5-HD 阻止。最后，MAPK 通路抑制剂 UO126 减弱了二氮嗪诱导的 STIM1 和 Orai1 表达的上调。我们的研究结果表明，用二氮嗪打开线粒体钾 ATP 通道通过从头合成上调 STIM1 和 Orai1 的表达，这种机制通过 MAPK/ERK 信号传导涉及 NFkB、c-Fos 和 ROS。