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目的:观察自发性高血压大鼠(spontaneously hypertensive rat,SHR)和正常血压Wistar大鼠脑动脉细胞间缝隙连接通道功能和连接蛋白(connexin,Cx)表达的变化,进而探讨脑动脉中缝隙连接的功能和表达与高血压发病的相关性。方法:应用全细胞膜片钳观察SHR和正常血压Wistar大鼠脑动脉平滑肌细胞间缝隙连接通讯功能的变化;应用RT-PCR和Werstern blot技术比较SHR和正常血压Wistar大鼠脑动脉中Cx37、Cx40、Cx43和Cx45的m RNA和蛋白表达差异;采用透射电镜技术比较SHR和正常血压Wistar大鼠脑动脉缝隙连接的形态学改变。结果:(1)全细胞膜片钳技术结果显示SHR脑动脉平滑肌细胞膜电容和膜电导都显著高于正常血压Wistar大鼠(P<0.05),提示SHR脑动脉平滑肌细胞间缝隙连接通讯能力增强。(2)RT-PCR检测SHR和正常血压Wistar大鼠脑动脉Cx37、Cx40、Cx43和Cx45 m RNA的表达。与正常血压大鼠相比,SHR脑动脉Cx37和Cx40 m RNA的表达显著下调(P<0.01);Cx43 m RNA的表达与正常血压大鼠相比,无显著差异(P>0.05);此外,SHR脑动脉Cx45 m RNA的表达较正常血压大鼠显著升高(P<0.01)。(3)Western blot检测SHR和正常血压Wistar大鼠脑动脉中Cx蛋白表达,结果显示出与转录水平相一致的结果,即:与正常血压大鼠相比,SHR脑动脉Cx37和Cx40蛋白的表达明显降低(P<0.05);SHR脑动脉Cx43蛋白表达无统计学差异(P>0.05),但Cx43的磷酸化水平显著高于正常血压大鼠(P<0.01);SHR脑动脉Cx45的表达水平显著高于正常血压大鼠(P<0.01)。(4)透射电镜检测SHR和正常血压Wistar大鼠脑动脉平滑肌细胞间缝隙连接的数量发现,与正常血压大鼠比较,SHR脑动脉平滑肌细胞间缝隙连接的数量显著升高。结论:SHR脑动脉平滑肌细胞间的缝隙连接通讯能力增强。缝隙连接可能通过下调血管内皮Cx37和Cx40的表达并上调平滑肌细胞Cx45的表达来调节脑动脉舒缩活性,进而影响高血压的发生发展。