TRPM2介导肺高压大鼠肺动脉主干和三级分支5-HT高反应性

发布时间：2020-06-30 02:05

【摘要】：肺高压(pulmonary hypertension,PH)是以肺血管持续性收缩增强继而导致肺血管重塑和肺动脉平滑肌细胞(pulmonary arterial smooth muscle cells,PASMCs)中游离钙离子浓度([Ca~(2+)]_i)持续性增高为特点。在体循环动脉和血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells,VSMCs)上已经证实,5-羟色胺(5-Hydroxytryptamine,5-HT)可通过激活Nox产生H_2O_2,引起血管收缩力的增高。本实验室之前的研究也表明了PH大鼠肺内动脉主干对5-HT引起的收缩反应明显增强。TRPM2是一种氧化应激敏感型阳离子通道,可以介导Ca~(2+)、Mg~(2+)等阳离子进入细胞,可以被ADP-ribose(ADPR),Ca~(2+),H_2O_2和其他的一些ROS产物所激活,从而增加细胞内[Ca~(2+)]_i。而PH过程中血管收缩增强与胞内[Ca~(2+)]_i是密不可分的,在PH发病机制的众多研究中,对于TRPM2通道的作用研究目前还很少。此外,大的近端肺内动脉(larger,proximal pulmonary arterys,PAs)和小的远端肺内动脉(smaller,distal pulmonary arterys,sPAs)的血管反应性和增殖能力明显不同,它们对许多血管活性物质的反应性存在显著差异。本研究通过建立慢性低氧(chronic hypoxemia,CH)、野百合碱(monocrotaline,MCT)PH模型,观察PH过程中PA和sPAs对5-HT的反应性变化以及PAs和sPAs对5-HT反应性的差异;在PAs上运用TRPM2抑制剂处理后观察5-HT反应性的变化,证实TRPM2通道在PH大鼠PAs对5-HT高反应性中的作用;在sPAs上,观察TRPM2抑制剂预处理后由5-HT引起的收缩变化的同时观察平滑肌细胞内Ca~(2+)信号的同步变化,证实TRPM2通道在PH大鼠sPAs对5-HT高反应性中的作用;用ADPR聚合酶(poly ADP-ribose polymerase,PARP)抑制剂PJ34预处理后观察PAs和sPAs对5-HT反应性的变化,探讨TRPM2可能的激活机制。目的:观察PH过程中PAs和sPAs对5-HT反应性的差异,证实TRPM2介导PH大鼠PAs和sPAs 5-HT高反应性,并探讨在此过程中,TRPM2可能的激活途径。方法:(1)通过检测大鼠右心室收缩压(right ventricular systolic pressure,RVSP)、右心室重量指数(right ventricular mass index,RVMI)来鉴定两种PH模型是否制备成功;(2)运用传统8通道血管环张力检测技术测定三组大鼠PAs收缩效应;(3)运用DMT620M微血管张力检测技术测定三组大鼠sPAs收缩效应;(4)运用360CW激光共聚焦张力检测系统记录sPAs张力变化同时运用尼康C2激光共聚焦显微镜同步记录平滑肌细胞内Ca~(2+)信号的改变。结果:(1)CH组和MCT组RVSP和RVMI明显高于CON组,提示PH模型制备成功。(2)PH模型大鼠PAs和sPAs对5-HT反应性较CON组均明显增高,且PH过程中sPAs对5-HT反应性高于PAs:PH大鼠PAs和sPAs 5-HT引起的最大收缩率均明显高于CON组,EC_(50)减小;在PAs上,CH组和MCT组5-HT最大收缩率与CON组5-HT最大收缩率相比的倍数明显低于sPAs,且CH组和MCT组大鼠sPAs上5-HT的EC_(50)较PAs均有下降趋势。(3)TRPM2抑制剂ACA对5-HT诱发PAs收缩效应的作用:ACA(0.1μmol/L)对CON及PH模型大鼠5-HT反应均无抑制作用;ACA(1μmol/L)对CON组、CH组、MCT组均有抑制作用,抑制率CON组CH组MCT组。(4)ACA(1μM)对5-HT引起的sPAs收缩反应和Ca~(2+)信号变化的影响:a.由5-HT(10~(-4)M)引起的CH组和MCT组sPAs收缩最大幅度明显高于CON组,且同步检测出来的CH组和MCT组sPAs平滑肌细胞内Ca~(2+)增加幅度(△F/F_0)也明显大于CON组;b.ACA(1μM)对5-HT(10~(-4)M)引起的CON、CH和MCT大鼠sPAs的收缩反应的增强和胞内Ca~(2+)信号的增加均有明显抑制趋势。(5)ACA(10μM)对5-HT引起两种PH模型的PAs和sPAs收缩张力及sPAs平滑肌细胞胞浆Ca~(2+)信号的增强几乎完全抑制,但是其对KCl引起的CON组大鼠PAs和sPAs收缩也有明显抑制作用,提示大剂量ACA可能存在非特异性的抑制作用。(6)TRPM2抑制剂2-APB(10μM)对5-HT诱发肺动脉血管环收缩效应的作用:a.在PAs上:2-APB对CON组、CH组PAs有抑制作用,两者抑制率无差异,但对MCT组几乎没有抑制作用。b.在sPAs上:2-APB对三组大鼠5-HT引起的收缩反应均有抑制作用,CON组和CH组抑制率无明显差异,明显大于MCT组抑制率。(7)PARP抑制剂PJ34对5-HT诱发肺动脉血管环收缩效应的作用:a.在PAs上:PJ-34(3μM)对5-HT引起三组PAs收缩效应均有抑制作用;PJ-34(10μM)对5-HT诱发PAs收缩效应的抑制作用与PJ-34(3μM)相比较并没有进一步增加。b.在sPAs上:PJ-34(10μM)对5-HT引起三组sPAs收缩效应均有部分抑制作用。结论:(1)PH模型大鼠PAs和sPAs对5-HT均较CON组均明显增高,且PH过程中sPAs对5-HT反应性高于PAs。(2)TRPM2介导PH大鼠PAs和sPAs 5-HT高反应性和sPAs平滑肌细胞内Ca~(2+)内流,其中TRPM2的作用在CH模型大鼠中更显著,但在PAs和sPAs上表现一致。(3)TRPM2介导PH大鼠PAs和sPAs 5-HT高反应性过程部分通过影响ADPR聚合酶发挥作用,CH大鼠5-HT高反应性可能更多地依赖于H_2O_2介导的TRPM2活化。
【学位授予单位】：福建医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R544.1
【图文】：

1.1 CH 模型的鉴定CH 组右心室收缩压（RVSP）为（61.99±8.86）mmHg（n=12），明显高于CON 组的 RVSP（25.37±4.74）mmHg（n=13，P＜0.01，Fig1，A）；CH 组右心室重量指数比（RVMI）为（40.36±3.66）%（n=12），明显高于 CON 组的 RVMI（25.42±5.04）%（n=15，P＜0.01，Fig1，B）。结果提示 CH 组大鼠右心室内压力增大，右心室肥厚，说明 CH 模型制备成功。1.2 MCT 模型的鉴定MCT 组 RVSP 为（85.41±13.12）mmHg（n=14），明显高于 CON 组的 RVSP（25.37±4.74）mmHg（n=13，P＜0.01，Fig1，A）；MCT 组 RVMI 为（59.19±6.51）%（n=12），明显高于 CON 组 RVMI（25.42±5.04）%（n=15，P＜0.01，Fig1，B）。结果提示 MCT 组大鼠右心室内压力增大，右心室肥厚，说明 MCT模型制备成功。

23图 2.1. PH 大鼠 PAs 和 sPAs 对 5-HT 高反应性Fig2.1. Dose-dependent contraction of 5-HT(10-7~10-3.5M)in control rats（n=35）,CH-inducedrats(n=31) and MCT-treated rats(n=34) PAs(A);Dose-dependent contraction of 5-HT(10-7~10-3.5M)in control rats(n=27),CH-induced rats(n=23)and MCT-treated rats(n=33) sPAs(B); Maximumcontraction percentage of 5-HT in control rats,CH-induced rats and MCT-treated rats PAs(C)andsPAs(D);Contraction induced by 60mM KCl in control rats ,CH-induced rats and MCT-treatedratsPAs(E)and sPAs(F). *P＜0.05，**P＜0.01.

【参考文献】

相关期刊论文 前3条

1 张国富;刘宏宇;;肺动脉高压治疗的进展[J];中国胸心血管外科临床杂志;2015年12期

2 LIU DaoYan;XIONG ShiQiang;ZHU ZhiMing;;Imbalance and dysfunction of transient receptor potential channels contribute to the pathogenesis of hypertension[J];Science China(Life Sciences);2014年08期

3 茹筱晨;姚晓强;;TRPM2:氧化应激敏感的多功能离子通道(英文)[J];生理学报;2014年01期

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1 江娇;NADPH氧化酶在激动剂诱发肺动脉收缩中的作用及其在肺高压中变化[D];福建医科大学;2016年

本文编号：2734696