【摘要】：目的:1)國內(nèi)外既往的研究,對于依托c AMP、c GMP等細胞內(nèi)信使相關(guān)的腸黏膜離子轉(zhuǎn)運的分子生物學機制已經(jīng)相當清楚,但對于是否存在單獨依賴于胞內(nèi)鈣信號的離子轉(zhuǎn)運調(diào)控及其分子機制,知之甚少。本課題通過研究小腸上皮細胞,單獨依賴于鈣信號調(diào)控的氯離子及碳酸氫鹽分泌及其機制,以開創(chuàng)胞內(nèi)鈣信號調(diào)控腸黏膜上皮細胞離子轉(zhuǎn)運研究的新領(lǐng)域;2)眾所周知,氯離子的分泌與腸道內(nèi)水平衡及腹瀉、便秘密切相關(guān);而腸道碳酸氫鹽的分泌在腸黏膜保護及機體酸堿平衡中起到重要的作用。通過針對鈣信號介導(dǎo)的腸黏膜上皮細胞離子轉(zhuǎn)運的調(diào)節(jié)機制研究,既能揭示新穎的腸道內(nèi)水平衡調(diào)節(jié)和腸黏膜屏障的保護作用,又能為治療潰瘍、炎癥性腸病(IBD)、腹瀉、便秘等疾病的防治提供新的思路;方法:Ussing Chamber(多通道電流電壓鉗)是研究跨上皮細胞離子轉(zhuǎn)運的重要技術(shù),可用于包括離子轉(zhuǎn)運、營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)運及藥物轉(zhuǎn)運等的研究。我們?nèi)⌒∈笫改c上皮,用Ussing Chamber儀器檢測加入上皮頂端膜側(cè)和基底膜側(cè)改變胞內(nèi)鈣信號的不同工具藥物后,由于氯離子和碳酸氫根離子分泌產(chǎn)生的短路電流(Isc)變化,反應(yīng)十二指腸上皮細胞不同極性相關(guān)通道蛋白的生物學功能情況以及鈣信號對腸黏膜離子轉(zhuǎn)運的調(diào)節(jié)機制。結(jié)果:咖啡因激活小鼠十二指腸黏膜上皮細胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的RyR受體,通過鈣信號導(dǎo)致短路電流的增加。而增加的短路電流強度可以被上皮細胞基底膜側(cè),而非頂側(cè)端的無鈣環(huán)境和選擇性鈣庫操作性鈣離子通道(store-operated calcium channel,SOC)抑制劑所明顯抑制。我們進一步發(fā)現(xiàn)在十二指腸基底膜側(cè),CRAC/Orai通道在介導(dǎo)細胞外鈣內(nèi)流的過程中起著重要的作用�？Х纫蚣せ頡yR受體后導(dǎo)致的細胞內(nèi)鈣釋放的增加,和介導(dǎo)上述通道導(dǎo)致細胞外鈣內(nèi)流后形成的鈣信號,共同作用導(dǎo)致十二指腸上皮細胞頂端膜側(cè)的Ca CCs(鈣激活的氯離子通道)和AE(陰離子交換蛋白)激活,其產(chǎn)生的短路電流強度均可被Ca CCs和AE的抑制劑所抑制;另外,我們發(fā)現(xiàn)用c AMP通路的激動劑Forskolin和咖啡因共同添加可以增強短路電流,而兩者前后分別添加產(chǎn)生的增強電流作用有所區(qū)別。先添加Forskolin可以增強咖啡因產(chǎn)生的短路電流,但先添加咖啡因卻不能增強Forskolin產(chǎn)生的短路電流。結(jié)論:咖啡因作用于細胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)RyR受體使內(nèi)鈣釋放及CRAC/Orai通道介導(dǎo)的鈣庫操作性鈣離子內(nèi)流,共同導(dǎo)致細胞質(zhì)中的鈣離子濃度增加,產(chǎn)生的鈣信號在十二指腸上皮細胞離子分泌過程中發(fā)揮重要的調(diào)節(jié)作用。上述鈣信號作用于細胞頂端膜側(cè)的Ca CCs(鈣激活的氯離子通道)和AE(陰離子交換蛋白),達到單獨調(diào)節(jié)氯離子和碳酸氫根分泌的作用。而經(jīng)典的c AMP通路可以與上述鈣信號產(chǎn)生協(xié)同作用促進上皮細胞的離子分泌。我們的研究為保護上消化道黏膜及維持小腸的水電解質(zhì)平衡提供了新的藥物作用靶點。
【學位授予單位】：遵義醫(yī)學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：R333
【圖文】：

RyR受體抑制劑作用后的Isc變化

遵義醫(yī)學院碩士學位論文 何佳A 圖示 RyR 受體的阻斷劑 Ruth red 加入后的 Isc 變化；B 圖示 RyR 受體的阻斷劑 Dan 分別加入頂端膜和基底膜側(cè)（s）的 Isc 變化。進一步需要確定細胞內(nèi)鈣的釋放是否可以調(diào)節(jié)細胞外鈣內(nèi)流進入上皮細胞；繼續(xù)應(yīng)用 Ussing Chamber 試驗，比較在基底膜側(cè)細胞外液是否有鈣的情況下，因激動導(dǎo)致的短路電流的變化。如圖 2 所示，當基底膜側(cè)細胞外液無鈣時，用咖激動導(dǎo)致的短路電流跟基底膜側(cè)細胞外有鈣的情況比較，電流有明顯的減弱（P<0而當頂端膜側(cè)無鈣和頂端膜及基底膜側(cè)同時無鈣的情況下，電流的衰減并不明顯

圖 3 SOCE 抑制劑作用后的 Isc 變化。A 圖示 SOCE 抑制劑 2-APB 分別加入頂端膜側(cè)（m）和基底膜側(cè)（s）的 Isc 變化；B 圖示 SOCE 抑制劑別加入頂端膜側(cè)（m）和基底膜側(cè)（s）的 Isc 變化;C 圖示 SOCE 抑制劑 FFA 分別加入頂端膜側(cè)（m）和基底膜的 Isc 變化。綜上所述，咖啡因結(jié)合 RyR 受體引起細胞內(nèi)鈣釋放的增加，鈣庫耗竭后，在十二指腸上皮細胞的基底膜側(cè)促進外鈣內(nèi)流的過程中發(fā)揮了重要的作用。2.3 CRAC/Orai 通道在咖啡因刺激腸道分泌中的調(diào)節(jié)作用。前面的實驗過程中，我們篩選了 SOCE 在十二指腸上皮細胞分泌中的作用。們進一步篩選與 SOCE 相關(guān)的分子機制前，我們還篩選了是否有其他的介導(dǎo)外鈣的通道參與了咖啡因與 RyR 受體結(jié)合后產(chǎn)生的鈣信號的生理學效應(yīng)，我們選擇了的位于基底膜側(cè)的促進外鈣內(nèi)流的通道，例如：TRPV1，TRPV4 和 NCX，分別選

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 ;鈣信號前沿國際研討會通知[J];生物物理學報;2010年02期

2 ;鈣信號前沿國際研討會通知[J];生物化學與生物物理進展;2010年03期

3 ;鈣信號前沿國際研討會通知[J];生物化學與生物物理進展;2010年04期

4 鄭良宏;;第六屆全國鈣信號和細胞功能研討會在青島召開[J];生物物理學報;2006年03期

5 唐維平;司良毅;;細胞核鈣信號[J];國外醫(yī)學(老年醫(yī)學分冊);2004年02期

6 劉冀瓏,盧青,陳大元;核鈣信號[J];生命科學;2001年01期

7 ;核內(nèi)鈣信號來源[J];國外醫(yī)學(生理、病理科學與臨床分冊);1995年03期

8 吳巨友;靳叢;張紹鈴;;花粉管鈣信號特性及其調(diào)控研究進展[J];西北植物學報;2011年01期

9 ;第十屆鈣信號和細胞功能研討會[J];生物化學與生物物理進展;2014年05期

10 張紅;核鈣信號調(diào)控的研究進展[J];重慶醫(yī)學;2004年05期

相關(guān)會議論文 前10條

1 施小民;;一類鈣信號解碼器的精確解[A];第十屆全國生物力學學術(shù)會議暨第十二屆全國生物流變學學術(shù)會議論文摘要匯編[C];2012年

2 鄭良宏;;第六屆全國鈣信號和細胞功能研討會在青島召開[A];中國生理學會論文匯編2006年第三期[C];2006年

3 陳耀文;肖劍鋒;羅為明;黃靜霞;林月娟;沈智威;沈建新;吳仁華;;超低頻磁場照射對心肌細胞胞內(nèi)鈣信號影響的研究[A];中國遺傳學會第十屆全國激光生物學學術(shù)會議論文摘要集[C];2009年

4 任秀秀;劉作易;劉永翔;;鈣信號調(diào)控阻斷劑對冠突散囊菌產(chǎn)孢的影響[A];中國菌物學會第六屆會員代表大會（2014年學術(shù)年會）暨貴州省食用菌產(chǎn)業(yè)發(fā)展高峰論壇會議摘要[C];2014年

5 程和平;歐陽昆富;魏朝亮;魏盛;劉杰;;鈣火花與細胞鈣信號系統(tǒng)[A];中國力學學會學術(shù)大會'2005論文摘要集（上）[C];2005年

6 胡茂豐;張玲;鐘曉紅;;鈣與激素的關(guān)系及其在果樹上的調(diào)控作用[A];園藝學文集——湖南省園藝學會第八次會員代表大會暨學術(shù)年會論文集[C];2005年

7 陳鳳容;胡亞莉;閻巖;朱莉萍;胡清華;;鈣貯池排空后STIM1分布的變化及其在核鈣信號中的作用[A];中國生理學會第23屆全國會員代表大會暨生理學學術(shù)大會論文摘要文集[C];2010年

8 趙暢;蘇祖琦;許華曦;陳曄光;張秀芳;趙南明;劉代成;公衍道;;Aβ對細胞鈣信號的影響[A];中國科協(xié)2005年學術(shù)年會生物物理與重大疾病分會論文摘要集[C];2005年

9 劉秀麗;全廷偉;曾紹群;;低信噪比和非線性神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)鈣信號的解析[A];中國神經(jīng)科學學會第九屆全國學術(shù)會議暨第五次會員代表大會論文摘要集[C];2011年

10 李想;劉習軍;;基于改進的單池模型對耦合細胞間的鈣信號動力學的研究[A];第十一屆全國生物力學學術(shù)會議暨第十三屆全國生物流變學學術(shù)會議會議論文摘要匯編[C];2015年

相關(guān)重要報紙文章 前1條

1 記者 趙鳳華;北大分子醫(yī)學研究所一研究論文在Nature發(fā)表[N];科技日報;2009年

相關(guān)博士學位論文 前10條

1 張全超;自由清醒小鼠軀體運動及排尿行為相關(guān)的皮層神經(jīng)元集群鈣信號研究[D];第三軍醫(yī)大學;2017年

2 沈竹夏;鈣信號對氣孔調(diào)控作用機制的探討[D];浙江大學;2009年

3 陳鳳容;STIM1的分布變化及其在核鈣信號中的作用[D];華中科技大學;2012年

4 方慧慧;H_2S與鈣信號互作增強植物鉻耐受性的分子機制[D];山西大學;2017年

5 王海雁;熒光法研究外源性小分子對淋巴細胞鈣信號的影響[D];山西大學;2008年

6 趙媛;飛秒激光刺激誘導(dǎo)星形膠質(zhì)細胞鈣信號及其通信研究[D];華中科技大學;2012年

7 孫建;微流控芯片細胞鈣信號研究[D];華中科技大學;2011年

8 陳鵬;細胞化學刺激的微流控芯片新方法研究[D];華中科技大學;2016年

9 蔣中浩;擬南芥鈣信號感受鹽脅迫的分子機制研究[D];蘭州大學;2013年

10 周娟;線粒體異質(zhì)性與缺氧性肺動脈高壓[D];華中科技大學;2013年

相關(guān)碩士學位論文 前10條

1 何佳霖;鈣信號介導(dǎo)的腸黏膜離子轉(zhuǎn)運的調(diào)節(jié)機制[D];遵義醫(yī)學院;2018年

2 劉楠楠;基于光纖光度檢測法的癲癇樣小鼠海馬、內(nèi)嗅皮層鈣信號的研究[D];天津醫(yī)科大學;2017年

3 趙暢;阿爾茨海默癥模型細胞的鈣信號研究[D];山東師范大學;2005年

4 張蓓;在小麥受葉銹菌侵染過程中特異性鈣信號形成機制的探究[D];河北農(nóng)業(yè)大學;2008年

5 王鵬飛;鈣信號系統(tǒng)在地黃連作障礙過程中的異常響應(yīng)[D];河南農(nóng)業(yè)大學;2014年

6 肖劍鋒;心肌細胞胞內(nèi)鈣信號研究：低鉀、高鉀及硝苯地平的影響[D];汕頭大學;2008年

7 姚麗君;大鼠頸上神經(jīng)節(jié)細胞內(nèi)局部鈣信號的研究[D];浙江大學;2006年

8 呂彬;鈣信號通過IP3通路對正常與肥胖小鼠脂解作用的影響[D];西北農(nóng)林科技大學;2011年

9 劉璐璐;探討擬南芥中NaCl與H_2O_2誘導(dǎo)胞內(nèi)鈣信號的關(guān)系[D];杭州師范大學;2016年

10 王麗;鈣對小鼠脂質(zhì)蓄積和分解的調(diào)節(jié)作用及其機制研究[D];西北農(nóng)林科技大學;2009年

本文編號：2746319