TRPV4在血管功能稳态调控中的作用及机制研究

发布时间：2020-06-05 21:54

【摘要】：血管内皮细胞在调节血管壁顺应性,调控血管内皮功能稳态的过程中发挥重要作用。在肥胖、糖尿病及高血压等慢性心血管疾病中,均伴随着血管内皮细胞的损伤,而血管内皮损伤往往与细胞内活性氧(ROS)的稳态失衡有关。因此,从血管内皮细胞ROS稳态调控的角度出发,改善血管内皮细胞的损伤,为有效干预因血管内皮损伤而导致的血管功能稳态失衡提供新的治疗思路和方法。本文首先从小鼠的血管内皮细胞入手,利用逆转录-聚合酶链式反应(RT-PCR)和免疫印迹分析(Western blotting)等方法证明了内皮细胞中瞬时感受器电位通道4(TRPV4)和Nox2的存在,并利用免疫共沉淀(co-IP)和免疫荧光共振能量转移(Immuno-FRET)实验证明了TRPV4和Nox2在细胞中的分布及物理耦联。其次,我们诱导了高脂细胞模型(FFA),证明了该模型中TRPV4-Nox2复合体物理耦联的增多,利用二氯荧光黄双乙酸盐(DCFH-DA)和Mito-SOX荧光探针标记内皮细胞中的ROS,结果发现ROS产生显著增加;其次,免疫印迹结果显示血管内皮钙粘连蛋白VE-cadherin表达下调,而炎症介导的细胞间粘附分子ICAM-1表达上调;并且,利用鬼笔环肽(Phallotoxins)标记的骨架蛋白F-actin发生明显重构、细胞通透性的显著增加;最后利用线粒体膜电位检测试剂盒检测到线粒体膜电位明显下降。以上结果证明FFA细胞模型中TRPV4-Nox2复合体显著增多,导致了细胞中ROS的稳态失衡,进一步引起细胞通透性增加,血管内皮功能紊乱等,而TRPV4抑制剂和Nox2抑制剂又可以逆转上述现象。最后,在动物水平上,我们利用TRPV4-WT野生型小鼠和TRPV4-KO敲除型小鼠,诱导高脂饮食肥胖(DIO)模型小鼠,通过Immuno-FRET实验证明DIO模型小鼠中TRPV4-Nox2复合体耦联增多;其次,利用二氢乙啶(Dihydroethidium,DHE)荧光探针进行小鼠血管原位(en face)标记ROS;最后利用Phallotoxins标记血管中的F-actin,以及利用1%伊文斯蓝染料进行Miles Assay血管通透实验等,上述实验结果证明TRPV4-Nox2复合体的增加导致小鼠血管内皮ROS的增加,ROS的稳态失衡进一步使血管通透性增加等血管功能紊乱。综上,本文证明,血管内皮细胞中TRPV4和Nox2的存在及其耦联,在肥胖病理模型下,TRPV4-Nox2复合体的增加可以介导细胞内ROS的产生增多,并且最终导致血管内皮的通透性显著增加等血管功能紊乱的现象。因此,可以把TRPV4-Nox2复合体作为靶点,以调整血管ROS稳态失衡为目标,为肥胖等心血管疾病导致的血管功能稳态失衡提供新思路。
【图文】：

通道,离子通道

江南大学硕士学位论文[12,13]。与电压门控离子通道不同的是，TRP 离子通道在第四个跨膜结构域的电压传感器[11]，因此不受电压门控，但可以感受其他例如氧化应激、脂肥大信号、炎症产物和机械拉伸等各种刺激。大部分的 TRP 离子通道是，但是TRPV5和TRPV6是有高度Ca2+选择性的[13,14]，而通道激酶TRPM6和以透过 Mg2+和 Zn2+等其他金属离子。研究已知胞内 Ca2+水平是启动信号键因素，在调节离子稳态的各种离子通道中，，瞬时受体电位(TRP)通道是键的 Ca2+信号通路，所以它可以作为多种血管信号传导的主要介质存在。物理或化学刺激，TRP 离子通道可以通过 Ca2+进入或膜去极化来将信号传信号通路。TRP 通道涉及细胞功能的多个方面，例如血管平滑肌细胞中的道参与调节收缩和增殖，而血管内皮细胞中的 TRP 离子通道则可以调节血管舒张、血管壁渗透性和血管生成等[15]。

TRPV4在血管功能稳态调控中的作用及机制研究

TRPV4结构
【学位授予单位】：江南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R54

【参考文献】