论文摘要
v心脏是具有内分泌功能的器官,可以生成和分泌钠尿肽激素。钠尿肽激素以钠尿肽家族(family of natriuretic peptides,NPs)的形式存在于人和哺乳动物体内,其成员有心房钠尿肽(atrial natriuretic peptide,ANP)、脑钠肽(brainnatriuretic peptide,BNP)、C-型钠尿肽(C-type natriuretic peptide,CNP)和D-型钠尿肽(dendroaspis natriuretic peptide,DNP)。此类激素的生物学作用主要是排钠、利尿,并参与水盐平衡和血压调节等。ANP主要是由心房肌细胞合成并释放,可与心脏、血管、中枢神经系统、淋巴组织、生殖器官及肾脏组织等存在的钠尿肽受体(natriuretic peptidereceptor,NPR)结合,从而发挥舒张血管、降低血压、利钠利尿、抑制细胞增殖、调节免疫和保护细胞以及参与脂质代谢等作用。ANP是钠尿肽家族中首次发现的肽类激素。研究表明,参与调节ANP分泌的因素较多,如心房被膨胀或内压升高可刺激心房肌细胞高尔基体附近的分泌颗粒增加ANP的分泌。一些体液因素也可影响ANP的分泌,如整体条件下,糖皮质激素刺激ANP的分泌,静脉注射血管紧张素Ⅱ、酚妥拉明、内皮素、抗利尿激素和前列腺素均可使血浆ANP浓度增加;相反,一氧化氮可抑制心房ANP的分泌。离体条件下,细胞内高渗透压、高K+、缺氧以及Na+的浓度增加均可促进离体心脏ANP的分泌。另外,肾上腺素能、胆碱能以及肽能受体对ANP分泌也有调节作用。然而,心房肌细胞的牵张(stretch)刺激被认为是ANP分泌的最关键性刺激。目前,Ca2+和环一磷酸腺苷(cyclic adenosine monophosphate,cAMP)与ANP分泌相互关系的研究备受关注。而Ca2+对ANP分泌的调节作用存在争议。Ca2+作为第二信使,在心肌细胞兴奋—收缩耦联(excitation-contractioncoupling,ECC)过程中是重要的中介物质。心肌细胞去极化时可激活细胞膜上的L-型Ca2+通道(L-type Ca2+channels),促进Ca2+内流并激活肌浆网(sarcoplasmic reticulum,SR)膜上Ryanodine受体(RyRs)进而触发SR内Ca2+释放,这一过程称为Ca2+触发Ca2+释放(Calcium-induced release ofcalcium,CICR)。CICR机制可迅速增加细胞内Ca2+浓度,增强胞浆Ca2+与肌钙蛋白结合的敏感性,从而引发心肌细胞收缩并提高心肌组织的机械活动。有些研究认为,在离体搏动的心房和灌流的心脏模型下,激活细胞膜上L-型Ca2+通道,促进Ca2+内流可抑制ANP分泌。反之,则促进ANP的分泌。也有研究显示,在心房灌流模型和培养的心房肌细胞中发现,激活细胞膜上L-型Ca2+通道可促进ANP的分泌。另外,Jin等研究发现,胞外高渗条件下可促进心房肌细胞释放ANP,其作用可能与细胞膜上的L-型Ca2+通道活性和激活SR有关。但SR释放的Ca2+对ANP分泌的影响以及细胞内Ca2+浓度变化与ANP分泌的相互关系尚不清楚。因此,本实验采用家兔搏动的离体心房灌流模型,观察SR释放的Ca2+对ANP分泌的影响,进而探讨细胞内Ca2+浓度变化对ANP分泌的调节作用。本项研究结果如下:1.SR释放Ca2+抑制剂Ryanodine(3.0μmol/L)明显促进家兔心房ANP分泌(P<0.01)的同时显著抑制心房搏出量(P<0.001)和心房搏动压(P<0.001)。2.SR释放Ca2+激动剂咖啡因(1.0 mmol/L)对ANP分泌有明显的抑制作用,同时显著增加心房搏出量和心房搏动压,分别与对照循环比较具有显著性差异(P<0.001)。3.腺苷酸环化酶直接激活剂福司柯林(1.0μmol/L)明显增加心房搏出量和cAMP逸出量,同时显著抑制ANP的分泌,分别与对照循环比较具有明显差异(P<0.01)。4.L-型Ca2+通道阻断剂硝苯地平(1.0μmol/L)与地尔硫卓(10.0μmol/L)均可促进ANP的分泌(P<0.05),但不能改变咖啡因对ANP分泌的抑制效应。5.心肌兴奋-收缩耦联脱敏剂2,3-丁二酮单肟(10.0 mmol/L)明显抑制心房搏出量和心房搏动压的同时显著促进ANP分泌,分别与对照循环比较具有显著性差异(P<0.001)。以上结果提示:1.激活SR膜上RyRs或细胞膜L-型Ca2+通道使细胞内Ca2+浓度增高对ANP分泌具有抑制性调节作用。2.抑制细胞外Ca2+内流不能改变咖啡因对ANP分泌的抑制效应。3.心房机械活动降低使ANP分泌增加的作用可能与Ca2+和肌钙蛋白结合力减弱有关。