【摘要】：Ouabain對家兔心房機械活動的影響及其機制探討 心力衰竭(簡稱心衰)是指心肌細胞收縮力減弱,導(dǎo)致心臟泵血功能障礙。收縮能力減退的主要原因是心肌細胞的鈣穩(wěn)態(tài)平衡遭到破壞,細胞內(nèi)鈣減少,鈣瞬變減弱。是多種心臟疾病晚期共同表現(xiàn)的一種綜合征,是心源性死亡的重要原因。目前治療心衰的藥物以洋地黃類和磷酸二酯酶抑制劑(米力農(nóng)、氨力農(nóng))為主。 哇巴因(ouabain)是鈉-鉀/ATP酶(鈉泵,Na+-K+/ATPase)抑制劑,是洋地黃類物質(zhì)之一。內(nèi)源性哇巴因(endogenous ouabain, EO)是新近發(fā)現(xiàn)的一種類固醇激素,也是Na+-K+/ATPase抑制劑,具有重要的病理和生理學(xué)意義。其分泌受攝鹽量、血容量、腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)、中樞神經(jīng)系統(tǒng)、體內(nèi)胰島素水平以及缺氧等多種因素的調(diào)節(jié),對機體水、電解質(zhì)平衡的穩(wěn)定以及血壓調(diào)控等方面具有重要的作用。外源性ouabain是從夾竹桃科植物苦毒毛旋花種子中提取的,是一種快速而強效的強心甙,其作用與改變Na+-K+/ATPase活性有關(guān)。它具有抑制Na+-K+/ATPase活性的作用。在很多哺乳動物細胞中,Na+-K+/ATPase是一種能量-轉(zhuǎn)換的離子泵,它可跨膜主動轉(zhuǎn)運Na+和K+。研究表明,Na+-K+/ATPase可作為ouabain等洋地黃類物質(zhì)的功能性受體。當Na+-K+/ATPase被抑制時,阻斷細胞內(nèi)Na+與細胞外K+的主動轉(zhuǎn)運,引起細胞內(nèi)Na+堆積,并作用到細胞膜上的一種離子交換和轉(zhuǎn)運蛋白,即鈉-鈣交換體(Na+/Ca2+exchanger),導(dǎo)致細胞內(nèi)Ca2+濃度的增加,從而增強心肌收縮力。這是包括ouabain在內(nèi)的洋地黃類物質(zhì)以及Na+-K+/ATPase抑制劑引起正性肌力效應(yīng)的一般作用機制。而也有研究報道,ouabain可能激活L型Ca2+通道刺激肌漿網(wǎng)或內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的Ca2+釋放,從而增強心肌收縮力。另外,有學(xué)者指出,在乳鼠心肌細胞中發(fā)現(xiàn),Na+-K+、ATPase也可作為信號轉(zhuǎn)導(dǎo)物質(zhì)實現(xiàn)信息傳遞的功能。他們主張,ouabain可激活Ras/MAPK信號途徑,而此作用是ouabain增加細胞內(nèi)Ca2+濃度的必要條件。 研究報道,在人的臍動脈內(nèi)皮細胞中急性處理ouabain后(處理時間為5分鐘),內(nèi)皮素-1(endothelin-1,ET-1)基因表達和ET-1分泌明顯增多。Ouabain對ET-1的這種作用促成血管緊張性明顯增高。Xavier等的研究也表明,將大鼠處理ouabain (8μg/d)5周以后,主動脈環(huán)中的ET-1和內(nèi)皮素A型(ETA)受體基因表達明顯上調(diào)。而且也有研究報道,ouabain可引起血漿及心臟組織中ET質(zhì)量濃度明顯增加,左心室ETA受體表達增強或ET-1通過激活內(nèi)皮素B型(ETB)受體對心肌乳頭肌發(fā)揮正性肌力作用。 因此本項研究利用家兔離體搏動的心房灌流模型,觀察和探討Na+-K+/ATPase抑制劑ouabain對家兔心房機械活動影響并探討其作用機制,為ouabain對心臟功能的作用以及臨床診治相應(yīng)疾病提供理論依據(jù)。 本部分結(jié)果如下： 1.在離體搏動的家兔心房灌流模型中,短暫灌流ouabain (3.0μmol/L)時ouabain可明顯增加心房搏出量和搏動壓(與對照循環(huán)比較,均P0.001)；而在停止灌流ouabain后的恢復(fù)期先有所下降,隨即逐漸回升并達到峰值后保持較高水平(與對照循環(huán)比較,均P0.01)。這些結(jié)果表明,ouabain可增強家兔心房機械活動。 2.逆向Na+/Ca2+交換體抑制劑KB-R7943(3.0μmol/L)可完全阻斷恢復(fù)期ouabain增加心房搏出量的作用,但未能改變其對心房搏動壓的影響；而L型Ca2+通道阻斷劑nifedipine (3.0μmol/L)不但沒有阻斷ouabain增加心房搏出量和搏動壓的作用,反而進一步加強了ouabain對心房搏出量和心房搏動壓的效應(yīng)。提示,在nifedipine存在下ouabain進一步增加了細胞內(nèi)Ca2+的濃度。 3.非選擇型蛋白激酶抑制劑staurosporine (3.0μmol/L)不能阻斷ouabain增強心房機械活動的效應(yīng),ouabain增強心房機械活動與蛋白激酶途徑無關(guān)。 4. Ouabain (3.0和6.0μmol/L)明顯增加家兔心房ET-1的分泌,且具有劑量依賴性；外源性ET-1(3.0、30.0和300.0nmol/L)明顯增加家兔心房博出量,并呈現(xiàn)劑量依賴性特征。 5.ETA受體阻斷劑BQ123(0.3μmol/L)可完全阻斷ouabain增加恢復(fù)期心房搏出量的效應(yīng),并明顯減緩ouabain增加恢復(fù)期心房搏動壓的作用；而ETB受體阻斷劑BQ788(0.3μmol/L)僅明顯減緩恢復(fù)期ouabain增加心房搏動壓和搏出量的效應(yīng)；二者共同作用時,類似于單獨BQ123時的效應(yīng)。表明,ouabain增強心房機械活動與其誘導(dǎo)的ET-1有關(guān)。 6. MAPK阻斷劑PD98059(30.0μmol/L可完全阻斷ouabain促使ET-1生成和增強心房機械活動作用。表明,ouabain調(diào)節(jié)心房機械活動和ET-1的生成中MAPK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑發(fā)揮重要的作用。 7.環(huán)氧合酶抑制劑indomethacin (30.0μmol/L)可完全阻斷ouabain增加心房搏出量的作用；而心房搏動壓在處理ouabain略有增加,但恢復(fù)期較快下降到對照循環(huán)水平。表明,前列腺素也參與了ouabain增強心房機械活動機制中。 以上結(jié)果提示： 1、Ouabain是通過抑制Na+-K+/ATPase從而激活Na+/Ca2+交換體來增強家兔心房機械活動的； 2、Ouabain增強心房機械活動中MAPK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路和ET-1發(fā)揮重要的調(diào)節(jié)作用。 Ouabain對家兔心房鈉尿肽分泌的影響及其機制探討 心臟不僅作為泵血器官,推動血液在循環(huán)系統(tǒng)中流動,也可作為內(nèi)分泌腺,生成和分泌鈉尿肽激素(natriuretic peptide hormones)。鈉尿肽激素以鈉尿肽家族(family of natriuretic peptides, NPs)形式存在于人和哺乳動物體內(nèi),其成員有ANP (atrial natriuretic peptide, ANP). BNP (brain natriuretic peptide, BNP)、CNP (C-type natriuretic peptide, CNP)和DNP (dendroaspis natriuretic peptide, DNP)。這類激素主要對心臟、血管、腎臟和中樞神經(jīng)系統(tǒng)具有參與水鹽平衡、降低血壓、利鈉利尿、抑制細胞增殖、調(diào)節(jié)免疫、參與脂質(zhì)代謝、抗氧化以及影響精子活力等作用。ANP是心房肌細胞生成和分泌的NPs家族中的第一個成員,在調(diào)節(jié)血壓和維持心血管的動態(tài)平衡中起重要作用。研究表明,許多因素如心房壁的機械牽張、缺氧和內(nèi)皮素-1(endothelin-1,ET-1)都和ANP分泌密切相關(guān),其中心房的機械牽張是調(diào)節(jié)ANP分泌的最重要因素。因此,任何能影響心房肌細胞機械牽張的因素都能直接或間接地影響ANP的分泌。 哇巴因(ouabain)是鈉-鉀/ATP酶(鈉泵,Na+-K+/ATPase)抑制劑。內(nèi)源性ouabain可能是由腎上腺皮質(zhì)分泌的,但也有研究提示它可能來源于下丘腦,其分泌受攝鹽量、血容量、腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)、中樞神經(jīng)系統(tǒng)、體內(nèi)胰島素水平以及缺氧等多種因素的調(diào)節(jié)。它可對機體水、電解質(zhì)平衡的穩(wěn)定以及血壓調(diào)控等方面具有重要作用。而外源性ouabain是從夾竹桃科植物苦毒毛旋花種子中提取的,是洋地黃類物質(zhì)之一,是一種快速且強效的強心甙,具有抑制鈉泵活性的作用。研究表明,ouabain對ANP的分泌具有重要的調(diào)節(jié)作用,但其作用機制不甚明了。 因此,本項研究利用家兔離體搏動的心房灌流模型,采用放射免疫、生理學(xué)及藥理學(xué)等技術(shù)和方法,觀察和探討Na+-K+/ATPase抑制劑ouabain對家兔心房ANP分泌的影響及其作用機制,為研究和探討ANP分泌機制及其功能提供實驗依據(jù)。 本部分結(jié)果如下： 1、在離體搏動的家兔心房灌流模型中,短暫灌流ouabain(1.0、3.0及6.0μmol/L;灌流12min)時ANP分泌并沒有呈現(xiàn)顯著變化(與對照組比較P0.05),但在停止灌流ouabain以后的恢復(fù)期內(nèi)ouabain明顯增加ANP的分泌(在3.0和6.0μmol/L的ouabain作用下,與對照組比較,分別P0.01和P0.001),且具有劑量依賴性。 2、L-型Ca2+通道阻斷劑nifedipine (3.0μmol/L)可完全阻斷恢復(fù)期內(nèi)ouabain誘導(dǎo)ANP分泌增多的效應(yīng)；逆向Na+/Ca2+交換體抑制劑KB-R7943(3.0μmol/L)對ouabain (3.0μmol/L)誘導(dǎo)ANP分泌增多沒有阻斷效應(yīng). 3、ouabain (3.0和6.0μmol/L)明顯增加家兔心房ET-1的分泌,且具有劑量依賴性(與對照組比較,分別P0.05,P0.01)；而外源性的ET-1(3.0,30.0及300.0nmol/L)強烈促進ANP的分泌,也具有劑量依賴性(與對照組比較,分別P0.05,P0.01和P0.001)。 4、ETB受體阻斷劑BQ788(0.3μmol/L)完全阻斷了ET-1增加ANP分泌的效應(yīng);而ETA阻斷劑BQ123(0.3μmol/L)部分抑制了ET-1增加ANP分泌的效應(yīng)。ET-1增加ANP分泌主要是通過ETB受體途徑實現(xiàn)的。 5、ETA受體阻斷劑BQ123(0.3μmol/L)沒有阻斷恢復(fù)期ouabain誘導(dǎo)ANP分泌增加的效應(yīng)(與ouabain單獨處理時的恢復(fù)期比較,P0.05); ETB受體阻斷劑BQ788(0.3μmol/L)完全阻斷了恢復(fù)期ouabain誘導(dǎo)ANP分泌增加的效應(yīng)(與ouabain單獨處理時的恢復(fù)期比較,分別P0.001)。 6、MAPK|沮斷劑PD98059(30.0μmol/L)可完全阻斷ouabain增加ET-1和ANP分泌的作用。表明,ouabain增加ET-1和ANP分泌中MAPK信號通路發(fā)揮重要的作用。 7、環(huán)氧合酶抑制劑indomethacin(3.0μmol/L)可完全阻斷ouabain增加ANP分泌的作用。提示,ouabain增加ANP分泌的作用過程中有前列腺素參與。 以上結(jié)果提示： 1、Ouabain可明顯增加家兔心房ANP的分泌,其作用是通過ET-1-ETB受體介導(dǎo)的途徑實現(xiàn)的。 2、Ouabain激活的MAPK信號通路和ET-1衍生的前列腺素在ouabain增加家兔心房ANP分泌的過程中發(fā)揮重要的調(diào)節(jié)作用。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：延邊大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：R331

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本文編號：2299306