内皮素-1对家兔心房ANP分泌的影响及其机制探讨

论文摘要

心房钠尿肽（atrial natriuretic peptide, ANP）是上个世纪80年代初被发现的一种与维持动脉血压和血容量有关的肽类激素,随后又相继发现了脑钠肽（brain natriuretic peptide, BNP）,C-型钠尿肽（C-type natriuretic peptide, CNP）,因其结构相似,所以同属于钠尿肽家族（family of natriuretic peptides, NPs）。其中ANP主要由心房肌细胞分泌,BNP主要是由心室肌细胞合成和释放,CNP主要在中枢神经系统和血管内皮细胞分泌。钠尿肽受体（natriuretic peptide receptor, NPR）包括A型钠尿肽受体（NPR-A）,B型钠尿肽受体（NPR-B）和C型钠尿肽受体（NPR-C）。ANP和BNP主要与NPR-A结合,CNP主要与NPR-B相结合,而NPR-C属于清除型受体。其中NPR-A和NPR-B膜内部分与鸟苷酸环化酶（guanylyl cyclase, GC）耦联。当ANP与NPR-A结合时,通过G蛋白激活与其耦联的GC,促进GTP转变成环磷酸鸟营（guanosin3’,5’-cyclic monophosphate, cGMP）并激活其下游信号通路发挥重要的生物学作用。已有研究表明,ANP除具有利钠利尿、舒张血管、降低血压等作用外,还具有脂质降解、抗纤维化、抗氧化及保护心肌等作用。而且研究证实,ANP在对抗心肌肥大、抗充血性心力衰竭、抗心肌梗塞等方面也具有重要的作用。ANP的分泌受物理、体液及神经等因素的影响,其中机械性牵张刺激被认为是最主要的因素。目前,Ca2+对于ANP分泌的影响有着众多报道,但说法不一,有研究指出,ANP的分泌不依赖于细胞外钙离子的内流；也有研究证明,当利用钙离子通道激动剂BAY K8644时,可以明显刺激心房肌细胞分泌ANP。另外,体液因素中的内皮素-1（endothelin-1,ET-1）对ANP的分泌及其基因表达也有着强烈的促进作用。ET （endothelin, ET）是1988年在猪的主动脉内皮细胞培养液中发现的一种内源性血管收缩物质,它是由21个氨基酸组成的肽类激素。在人体内,ET主要有三种异构体,即ET-1、ET-2、ET-3,其中ET-1的缩血管作用最为强烈。ET受体分为A型受体（endothelin receptor A, ETRA）和B型受体（endothelin receptor B, ETRB）两种。据研究报道,在内皮细胞中ETRA主要起到收缩作用,ETRB则可以通过一氧化氮（nitric oxide, NO）产生松弛的效果,而ETRA和ETRB的分布也是有所不同,但在心房和心室肌细胞中均可发现两种受体亚型的mRNA。对ET-1的作用机制研究中,Ca2+被认为是ET-1促进ANP分泌的重要因素。有研究提出,L型Ca2+通道阻断剂可以有效抑制ET-1对ANP分泌的促进作用。另外,当ET受体受到刺激时,会激活不同的第二信使,如可以诱导磷脂酰肌醇水解的磷脂酶C（phospholipase C, PLC）,增加胞内钙离子并激活蛋白激酶C（protein kinase C, PKC）等,从而发挥生物学效应,如在小鼠的心室肌中,ET-1可以通过ETRA介导的PKC途径而增加胞外钙离子内流。另外,近期研究发现酪氨酸激酶抑制剂genistein可以有效抑制ET-1诱发的正性肌力作用。在缺氧状态下,preproET-1的转录与酪氨酸激酶和磷酯酰肌醇3激酶（phosphoinositide-3-kinase, PI3K）信号转导途径有关。然而,这些因素对ET-l促进ANP分泌的影响尚不明确。因此,本实验采用离体心房灌流模型,利用放射免疫、生理学及药理学方法探讨ET-1调节ANP的分泌与Ca2+、PLC、PKC、酪氨酸激酶及PI3K信号通路等的关系,为阐明ET-l的作用机制及其与ANP分泌的相互关系提供必要的实验依据。本实验结果如下：1.ET-1（3.0nmol/L,30.0nmol/L,300.0nmol/L）可以浓度依赖式地促进ANP的分泌,同时增加心房搏出量（与对照循环比较,均P<0.001）；2.ETRA阻断剂BQl23（300.0nmol/L）可明显减缓ET-l对ANP分泌的促进作用,但与对照循环相比ET-1仍明显促进ANP的分泌（P<0.01）；ETRB阻断剂BQ788（300.0nmol/L）则可完全阻断ET-1对ANP分泌的促进作用（与对照循环比较,P>0.05）；3.L型Ca2+通道阻断剂nifedipine （1.0μmol/L）可略微减缓ET-l对ANP分泌的促进作用,但与对照循环比较ET-1仍明显增加ANP的分泌（P<0.001）；此时心房搏出量明显受到抑制（与对照循环比较,P<0.001）；4.PKC的抑制剂chelerythrine （10.0μmol/L）可轻微减缓ET-1对ANP分泌的促进作用,但与对照循环比较ET-1仍明显增加ANP的分泌（P<0.01）；此时心房搏出量有所增加（与对照循环比较,P<0.001）；5.PLC的拮抗剂U73122（10.0μmol/L）可增强ET-1促进ANP的分泌和增加心房搏出量的作用（与对照循环比较,均P<0.001）；6.酪氨酸激酶抑制剂genistein （30.0μmol/L）可完全阻断ET-l促进ANP的分泌效应（与对照循环比较P>0.05）；此时心房搏出量虽然有所增加趋势,但与对照循环比较无显著差异（P>0.05）；7.PI3K的阻断剂LY294002（30.Ogmol/L）存在下,genistein （30.0μmol/L）可部分恢复ET-1促进ANP分泌和增加心房搏出量的作用,其恢复率分别为57%和50%（与对照循环比较,均P<0.01）；8.在LY294002（30.0μmol/L）和genistein （30.0μmol/L）存在下,环氧合酶抑制剂indomethacin （30.0umol/L）可完全阻断ET-1促进ANP分泌的作用,甚至在一段时间内进一步抑制ANP分泌的效应,使其维持在基础值之下（与对照循环相比,P<0.05）,但心房搏出量明显增高（与对照循环相比,P<0.05）。本实验结果提示：1)ET-1主要通过ETRB介导途径促进心房ANP的分泌,而ETRA可部分地参与其中；2)酪氨酸激酶和PI3K信号通路在ET-1调节ANP分泌中发挥重要作用；3)酪氨酸激酶和PI3K途径受阻时,环氧合酶也可参与ET-1调节ANP分泌的过程。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 第二章 实验材料
• 2.1 主要实验仪器
• 2.2 主要试剂及溶液的配制
• 第三章 实验方法
• 3.1 实验动物
• 3.2 搏动的离体家兔心房灌流模型的制备
• 3.3 实验过程
• 3.4 放射免疫法测定ANP
• 3.5 统计学处理
• 第四章 实验结果
• 4.1 ET-1对心房ANP分泌的影响
• 4.2 ET受体对ET-1促进心房ANP分泌的影响
• 2+通道对ET-1促进心房ANP分泌的影响'>4.3 L型Ca²⁺通道对ET-1促进心房ANP分泌的影响
• 4.4 PKC对ET-1促进心房ANP分泌的影响
• 4.5 PLC对ET-1促进心房ANP分泌的影响
• 4.6 酪氨酸激酶及PI3K对ET-1促进心房ANP分泌的影响
• 4.7 环氧合酶对ET-1促进ANP的分泌的影响
• 附图
• 第五章 讨论
• 5.1 ET-1对离体家兔心房ANP分泌的影响
• 2+通道对ET-1促进ANP分泌中的作用'>5.2 L型Ca²⁺通道对ET-1促进ANP分泌中的作用
• 5.3 PKC和PLC在ET-1促进ANP分泌的作用
• 5.4 酪氨酸激酶及PI3K对ET-1促进ANP分泌的作用
• 5.5 环氧合酶在ET-1促进ANP分泌机制中的用
• 第六章 结论
• 参考文献
• 综述
• 参考文献
• 致谢