GRK4变异体A142V对ETBR的调控在原发性高血压发生中的作用研究

发布时间：2017-08-16 13:08

  本文关键词：GRK4变异体A142V对ETBR的调控在原发性高血压发生中的作用研究

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【摘要】：研究背景:目前,高血压发病率呈逐年上升的趋势,并已成为冠心病,脑卒中,心肌梗死,心衰及肾功衰等疾病的重要危险因素之一。高血压发病机制复杂,包括多种因素,如中枢神经系统、血管系统、肾脏及心脏等,其中肾脏介导水钠排泄功能障碍是高血压发病的重要环节。机体水钠调节主要受多巴胺、血管紧张素、抗利尿激素、内皮素、醛固酮等众多神经体液因子的影响。近年来,内皮素系统在水钠平衡中的作用受到了人们的重视。肾脏内皮素分泌于肾小管,其主要的作用部位为肾近曲小管(Renal proximal tubule,RPT)。内皮素受体主要分为内皮素A型受体(Endthelin receptor A,ETAR)及内皮素B型受体(Endthelin receptor A,ETBR),在肾小管系统中,ETBR主要分布于近端小管上皮细胞和内髓收集管道,而ETAR分布于远端小管和皮质收集管道。两种受体分布不同,发挥的作用也各不相同。大量研究表明,内皮素的利尿排钠作用主要经由ETBR完成。研究发现,ETBR既可通过直接抑制Na+-K+-ATP酶活性参与调节水钠排泄,还可通过与其他受体相互作用间接影响水钠平衡。我们前期研究发现,在自发性高血压大鼠(Spontaneously hypertensive rat,SHR),ETBR介导的尿钠排泄功能降低,但机制不清。由于ETBR属于G蛋白偶联受体(G protein coupled recetor,GPCR),其功能主要受到G蛋白偶联受体激酶(G protein coupled recetor kinase,GRK)及蛋白磷酸酶2A(Protein phosphatase 2A,PP2A)的调节。我们的既往研究表明,在高血压状态下,PP2A活性未见异常,因此,GRK的作用显得尤为重要。GRK家族主要有7个成员,其中GRK4的功能与血压调节密切相关,并受到人们的重视。GRK4单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphism,SNP)与原发性高血压的发病具有密切的关系,在人群研究中发现,GRK4的3种变异体,分别为GRK4 A142V、A486V及R65L,均与原发性高血压密切相关。GRK4变异体的存在会使GRK4活性增高。GRK4 A142V转基因小鼠在正常饮食条件时即出现血压升高,而人GRK4 A486V转基因小鼠则只有在高盐饮食条件下才会出现血压升高,且我们既往对GRK4 A142V转基因小鼠的血压进行观察,结果发现该小鼠与对照小鼠相比,血压明显升高并伴有尿钠排泄功能障碍,GRK4 A142V可以影响肾脏近曲小管多巴胺d1r的磷酸化水平,进而使其利尿钠排泄作用受损,而引起血压升高。并且grk4变异体a142v可通过增加血管at1受体的表达,增加angii诱导的血管收缩,从而增高血压,提示grk4a12v与原发性高血压密切相关。然而以上这些仍不能完全解释其血压升高的原因,etbr功能受损是否与肾脏grk4活性升高有关,目前尚无报道。基于以上我们提出假设,etbr的功能受到grk4的调节,grk4变异体a142v的存在会导致grk4对etb的调节发生异常,使etbr介导的利尿钠排泄作用受损,水钠潴留,从而参与高血压的发病机制。因此,本课题将研究高血压状态下etbr介导的利尿排钠功能,以及grk4a142v在etbr功能受损中的作用。研究方法1观察自发性高血压大鼠(shr)及wistar-kyoto大鼠(wky)基础状态下血压;通过肾上腺动脉插管灌注etbr激动剂bq3020观察etbr介导的利尿排钠作用;western-blot及qt-pcr分析grk4及etbr的蛋白及mrna表达。2观察wky及shr细胞基础状态及给予etbr激动剂bq3020刺激后na+-k+-atp酶活性;观察grk4sirna干扰以及etbr激动剂bq3020刺激后shrrpt细胞na+-k+-atp酶活性变化。3观察grk4a142v及grk4wt转基因小鼠基础血压,基础状态下尿量及尿钠排泄功能;以及颈静脉插管全身灌注etbr激动剂bq3020后etbr介导的利尿排钠功能。4观察grk4a142v及grk4wt质粒转染小鼠基础状态下及给予etbr激动剂bq3020刺激后na+-k+-atp酶活性变化。5通过激光共聚焦观察grk4及etbr共定位情况,免疫共沉淀检测grk4及etbr共连接。研究结果:1.shr大鼠血压高于wky大鼠,灌注etbr激动剂bq3020在wky大鼠具有明显的利尿钠排泄的作用,在shr大鼠这种作用受损,伴有grk4表达增高,两者etbr表达不变,但shr大鼠磷酸化的etbr增高,etbr在wkyrpt细胞降低na+-k+-atp酶活性的作用,但这种作用在shrrpt细胞受损,干扰grk4后,这种作用可恢复,提示高血压状态下etrr功能受损可能与grk4活性增强有关。2.grk4a142v转基因小鼠血压高于grk4wt转基因小鼠,两者的24小时尿量及尿钠排泄率无差异,etbr介导的利尿钠排泄作用在grk4a142v转基因小鼠受损。GRK4 A142V质粒转染细胞与GRK4 WT质粒转染细胞基础状态Na+-K+-ATP酶活性无差异,但ETBR所介导的Na+-K+-ATP酶活性降低作用在前者受损。3.GRK4通过与ETBR共连接调节ETBR的功能。结论:GRK4变异体A142V可以显著增加GRK4的活性,并进一步导致肾脏ETBR磷酸化使其介导的利尿排钠作用受损,引起水钠潴留及血压升高。
【关键词】：G蛋白偶联受体激酶4 内皮素B型受体 高血压 肾脏
【学位授予单位】：第三军医大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R544.1
【目录】：

• 缩略语表4-6
• 英文摘要6-9
• 中文摘要9-12
• 第一章 前言12-14
• 第二章GRK4 在SHR大鼠ETBR功能受损中的作用14-34
• 2.1 材料与方法14-26
• 2.2 结果26-31
• 2.3 讨论31-33
• 2.4 结论33-34
• 第三章GRK4 变异体A142V在ETBR功能受损中的作用34-49
• 3.1 材料与方法34-42
• 3.2 结果42-47
• 3.3 讨论47-48
• 3.4 结论48-49
• 第四章GRK4 对ETBR功能调节的机制49-54
• 4.1 材料与方法49-51
• 4.2 结果51-52
• 4.3 讨论52-53
• 4.4 结论53-54
• 全文结论54-55
• 参考文献55-58
• 文献综述 内皮素B型受体与高血压病58-67
• 参考文献63-67
• 攻读硕士学位期间发表文章情况67-68
• 致谢68

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本文编号：683439