论文部分内容阅读
研究目的:醛固酮在调节细胞外液,维持电解质平衡以及控制血压稳定的过程中发挥着重要的作用,醛固酮重要的生理功能有赖于通过调控肾上皮钠通道(ENaC)对钠的重吸收,目前已知相关的作用机制分为基因组作用和非基因组作用。其中,研究较清楚的是醛固酮的基因组作用方式:醛固酮进入集合管主细胞后,与胞浆内的盐皮质激素受体(mineralocorticoid receptor,MR)结合,形成激素-受体复合体,后者进入细胞核与核中DNA特异性结合位点相互作用,调节特异性mRNA转录,最终合成多种醛固酮诱导蛋白(aldosterone-induced protein, AIP),使管腔膜(apicalside)ENaC活性增强,基侧膜(basolateral side)钠钾泵的活性增加,从而促进跨上皮细胞的Na+重吸收。醛固酮基因组作用的特点是作用起效较慢,作用时间长,对MR阻断剂敏感。此外,醛固酮还可发挥快速的非基因组作用来调控Na+的重吸收,此作用的特点为起效迅速,对MR阻断剂不敏感,但其内在机制还知之甚少。因此研究醛固酮非依赖MR快速调控ENaC的作用及其相关的作用机制,有助于进一步全面了解醛固酮调节ENaC作用的生理、病理意义,同时也可促进新型醛固酮拮抗药物的研发,为醛固酮快速作用提供可能的应对措施。主要内容:1建立具有ENaC活性的哺乳动物肾上皮细胞模型并进行评价。2研究醛固酮快速调控ENaC的作用。3探讨醛固酮快速调控ENaC的可能机制。研究方法:1.实验细胞模型的建立建立具有ENaC活性的哺乳动物肾上皮细胞模型-选择MDCK(Madin-Darbycanine kidney)、mpkCCD(mouse principle cell of kidney in cortical collecting duct)两种细胞株,培养成具有完整膜,有极性,高阻抗,阿米洛利敏感的细胞模型,最后通过观察细胞形态结构、测量跨膜电阻值、测量细胞单通道记录三个方面来评估,择优选出适合进一步实验的理想细胞模型。2.醛固酮对ENaC的快速调控作用给予醛固酮(10-6M/L)作用于mpkCCD细胞模型,观察醛固酮对细胞形态结构、阿米洛利敏感的跨膜电阻、胞内钙离子浓度、单通道离子电流的影响。使用MR阻断剂螺内酯以及醛固酮转录、蛋白合成抑制剂,验证醛固酮对ENaC快速(<3小时)调节作用主要是非依赖MR的非基因组作用。3.醛固酮对ENaC作用机制的研究(1)通过使用PI3-K通路特异性的阻断剂LY294002(50um/L)验证PI3-K通路在醛固酮快速调控ENaC过程中的作用。(2)通过使用钙离子载体A23187(1um/L)快速增加胞内钙离子浓度来探讨胞内钙离子在醛固酮调控快速调控ENaC过程中的作用。(3)通过使用细胞松弛素D(Cyt D)打断细胞骨架F-actin,探讨细胞形态与ENaC功能活性之间的关系。4.主要的指标及测量方法(1)细胞形态学观察:扫描离子电导显微镜(SICM)(2)跨膜电阻值:跨膜电阻仪(EVOM2)(3)单通道离子电流:膜片钳cell-attached单通道记录(4)胞内钙离子:高速比率钙离子浓度测量荧光显微技术结果:1.建立了具有ENaC活性哺乳动物肾上皮细胞模型-mpkCCD细胞模型。2.醛固酮作用于mpkCCD细胞,细胞发生横向收缩纵向伸展,胞内钙离子浓度升高,整体膜和单通道水平的ENaC活性增强,表现为阿米洛利敏感的跨膜电阻升高和离子通道开放概率增加。3. LY294002能够阻断醛固酮对ENaC的激活作用,表现为细胞恢复原貌,阿米洛利敏感的跨膜电阻降低和离子通道开放概率减少。4. A23187能迅速增加胞内钙离子浓度,并增强ENaC活性,表现在阿米洛利敏感的跨膜电阻升高和离子通道开放概率增加。5. Cyt D能使细胞发生横向收缩纵向伸展的形变,ENaC活性增强,表现为阿米洛利敏感的跨膜电阻升高和离子通道开放概率增加。结论:1.醛固酮能够快速增强ENaC活性。2.醛固酮快速增强ENaC活性作用机制可能是通过快速增加胞内钙离子浓度,激活PI3-K通路,使细胞发生横向收缩纵向伸展的形变,从而增加的离子通道的开放概率。3. Cyt D能使细胞发生形变(横向收缩纵向伸展),ENaC活性增强,说明细胞骨架F-actin解聚有利于提高离子通道开放概率。