AS小鼠主动脉平滑肌上TRPC1-BK信号复合体分子表达量的变化研究

发布时间：2018-06-08 06:14

本文选题：TRPC1-BK信号复合体 + 动脉粥样硬化　；参考：《安徽医科大学》2017年硕士论文

【摘要】：【研究背景】冠状动脉粥样硬化性心脏病、缺血性脑血管病等缺血性心脑血管疾病已成为严重威胁人类健康的流行性非传染病,而动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)斑块的发生和发展是其重要的病理生理基础。AS发生机制复杂,在斑块的形成和发展过程中,血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells,VSMCs)的迁徙、增殖、表型转换及细胞外基质的产生起到主要作用。因此,研究VSMCs功能在AS斑块发生和发展中的作用对于防治冠心病具有重要意义。而VSMCs内钙离子(calcium ion,Ca~(2+))不仅是VSMCs收缩和舒张的主要调节因子,而且作为第二信使对于VSMCs的迁徙、增殖、表型转换及细胞外基质的产生也起到了关键的作用。瞬时受体电位通道(Transient receptor potential channel,TRPC)是一类非选择性的阳离子通道,为细胞感受器,包括TRPC1、TRPC2、TRPC3、TRPC4、TRPC5、TRPC6、TRPC7这七种类型,而这七种TRPC通道中,最早发现研究最深入的是TRPC1通道,这种通道在VSMCs上广泛分布。与经典电压门控性Ca~(2+)通道不同的是TRPC1通道无电压依赖性。当肌浆网内Ca~(2+)耗竭时,TRPC1通道开放,Ca~(2+)内流增加,血管收缩,故TRPC1通道功能主要是参与VSMCs收缩和增生、细胞凋亡及信号转导等。TRPC1通过调控Ca~(2+)内流影响机体的生理机能。研究表明,多种病理生理状态与TRPC通道表达量增多和减少、通道开闭活性异常存在相关性。使用抑制剂来抑制TRPC通达蛋白的表达或使用特异性TRPC通道的阻滞剂可使细胞内Ca~(2+)浓度降低、血管舒张,目前认为,TRPC家族成员是构成细胞膜上钙池操纵性Ca~(2+)通道和受体操纵性Ca~(2+)通道的分子基础,它作为主要的Ca~(2+)内流通道,不仅参与机体许多生理功能,还与多种病理过程相关。故希望在研究TRPC通道的基础上为预防和治疗心血管系统相关疾病提供新的思路和理念。虽然目前科研工作者对TRPC1通道的认识和研究还不是很成熟,但TRPC1通道在血管损伤过程和病变过程中均起着重要作用这一点是众所周知的。AS时,相应部位的血管平滑肌细胞细胞及组织中的TRPC1通道蛋白表达量增加,Ca~(2+)通过TRPC1通道内流增加,细胞内Ca~(2+)浓度升高,故AS患者在一定程度上比非AS患者冠状动脉更易收缩,加剧冠脉狭窄,影响血流,使供血区域心肌缺血。在发生血管阻塞性疾病时TRPC1通道表达上调,抑制TRPC1通道表达或使用特异性阻滞剂可使细胞内Ca~(2+)浓度降低,故TRPC1通道阻滞剂有望成为新一代治疗血管增生和血管狭窄病变的Ca~(2+)通道阻滞剂。钙离子(Ca~(2+))激活钾通道根据电导大小和药理特性的差异可分为3类:即大电导Ca~(2+)激活钾通道(Large conductance Ca~(2+)-activated K+channel,BK)、中电导Ca~(2+)激活钾通道和小电导Ca~(2+)激活钾通道。其中BK通道因其对血管调节作用较大且分布广泛而备受关注。BK同样广泛分于血管平滑肌细胞,由4个α-亚单位和4个β-亚单位组成。当细胞内Ca~(2+)浓度升高时,BK通道激活,K+外流,产生超极化,抑制钙离子通道开放,使Ca~(2+)内流减少,从而使血管扩张。使用BK通道特异性阻滞剂伊比(利亚)蝎毒素(Iberiotoxin,IBTX)阻滞BK电流后,动脉血管明显收缩,管腔内径缩小,由此可知,BK通道对动脉血管张力具有重要的调节作用,因此BK通道激动剂有望成为新一代治疗血管增生和血管狭窄病变的扩张剂。TRPC1和BK通道均与多种分子或离子通道相互作用或形成信号复合体,进行复杂机制的生理过程。幸运的是,有学者在小鼠胸主动脉血管平滑肌细胞中发现TRPC1与BK通道形成TRPC-BK信号复合体,通过共同调节的钙离子浓度对血管平滑肌细胞的收缩舒张能力及增殖能力均有调节作用,从而调节血管壁的张力,引起收缩与舒张。综上所述,根据人们目前对TRPC1通道和BK通道的认识,TRPC1通道和BK通道在大动脉平滑肌细胞上形成信号复合体,其介导的信号转导通路对大动脉血管张力具有重要的调节作用,AS时TRPC1-BK复合体介导的信号转导功能受损。【研究方法】采用动脉粥样硬化组和对照组小鼠分别10只,处死后分离得到主动脉血管平滑肌组织,从组织中提取总RNA及总蛋白,使用反转录-聚合酶链式反应(reverse-transcription polymerase chain reaction,RT-PCR)、免疫蛋白印记(Western blot)及免疫组化等方法检测并比较两组小鼠主动脉血管平滑肌组织中TRPC1、大电导钙离子激活钾通道α亚单位(large conductance Ca~(2+)-activated K+channelαsubunit,BKα)及大电导Ca~(2+)激活钾通道β1亚单位(large conductance Ca~(2+)-activated K+channelβ1 subunit,BKβ1)亚基m RNA和蛋白表达量的差异。【研究结果】ApoE~(-/-)(载脂蛋白E基因缺陷)组小鼠成功建立动脉粥样硬化模型;动脉粥样硬化组小鼠较对照组小鼠相比,TRPC1的m RNA表达量增多(均为P0.05),BKα和BKβ1亚基的m RNA表达量减少(均为P0.01);TRPC1蛋白表达量增多且存在统计学差异(P0.01),BKα蛋白表达量减少(P0.01),BKβ1亚基蛋白表达量减少(P0.05)。【结论】动脉粥样硬化组小鼠主动脉血管平滑肌组织中TRPC1-BK信号复合体的m RNA和蛋白表达量均受影响。推测TRPC1-BK信号复合体有可能作为治疗动脉粥样硬化相关性血管疾病的一个新靶点。
[Abstract]:In this study , it is important to study the role of TRPC in the pathogenesis and development of atherosclerotic heart disease . In this study , the expression of Ca ~ ( 2 + ) - activated K ~ ( 2 + ) - activated K ~ ( 2 + ) - activated K ~ ( + ) - activated K + channel ( BK ) and Ca ~ ( 2 + ) in the vascular smooth muscle cells were increased . The mRNA and protein expression levels of TRPC1 , BK 伪 and BK 尾 1 subunit in aorta vascular smooth muscle tissue were significantly decreased ( P0.01 ) , and the expression of BK 伪 protein decreased ( P0.01 ) .
【学位授予单位】：安徽医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：R54

【参考文献】