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研究背景和目的:
冠心病心肌梗死是临床常见的疾病之一,致死率较高。心肌缺血时产生多种化学物质,其中包括ATP作用于心脏传入神经引起心肌痛,并加重冠心病心梗的发病。我们实验室前期的研究显示心脏传入神经通路中的颈上、星状交感神经节细胞的P2X3受体参与了心肌缺血损伤信息传递。结状神经节紧贴颈上交感神经节,并以纤维网与之相连。同时,我们实验室前期的形态学实验显示结状神经节神经元P2X2/3受体涉及心肌缺血引起的心肌伤害性反应的信息传递,然而其电生理机制尚不清楚。本实验拟通过观察心肌缺血模型大鼠结状神经节(Nodose ganglion,NG)神经元P2X受体激动剂激活电流,P2X2/3受体特异性拮抗剂对P2X受体激动剂激活电流的作用以及心肌缺血后P2X2/3受体表达的变化,探讨P2X2/3受体在结状神经节(NG)神经元介导心肌缺血损伤信息传递及心肌缺血损伤引发的自主反射中的作用,为冠心病心肌缺血、心肌梗死的防治提供实验依据。
实验方法:
1.大鼠生理盐水对照组和心肌缺血模型组的建立。
2.在对照组和心肌缺血模型组大鼠新鲜分离的结状神经节神经元上,应用全细胞膜片钳技术,观察P2X受体激动剂激活电流及P2X2/3受体特异性拮抗剂对激动剂激活电流的影响。
3.分别取对照组和心肌缺血模型组大鼠结状神经节组织标本冰冻切片,观察免疫组织荧光双标染色后P2X2/3(P2X3和P2X2)受体的表达情况。
结果:
1.对照组心电图未出现明显变化,心肌缺血模型组大鼠心电图均出现深大Q波或ST段位移,表明制模成功。
2.对照组(85.7%,42/49)和心肌缺血组(92.9%,52/56)大多数受检NG神经元对外加ATP(1-1000μmol/L)有反应,引起剂量依赖性的内向电流,此电流呈现快失敏、慢失敏和混合型三种形式,其中混合型占大多数。该电流可被P2X3受体激动剂α,β-meATP所模拟,也可以被P2X2/3受体特异性拮抗剂A-317491所抑制,提示该电流为激活P2X2/3受体所产生。同一浓度的ATP、α,β-meATP产生的激活电流,心肌缺血组明显高于对照组,且随着浓度的增加这种激活电流的增大更明显。同一浓度的P2X2/3受体特异性拮抗剂A-317491对ATP(100μmol/L)-激活电流的抑制作用,心肌缺血组也明显高于对照组,且随着A-317491浓度的增加这种这种抑制作用更明显。I-V曲线显示:心肌缺血组和对照组的逆转电位均在0 mV左右。说明心肌缺血后,ATP激活电流的增加不是通过改变配体门控通道的离子通透性。
3.免疫荧光结果显示P2X2受体和P2X3受体共表达在NG神经节神经元细胞的细胞质和细胞膜表面。心肌缺血后NG神经节神经元的P2X2/3受体表达明显增高。
结论:
通过电生理、免疫荧光染色相结合的实验结果表明,心肌缺血后结状神经节神经元的P2X2/3受体表达上调并且敏感性增强。提示结状神经节细胞的P2X2/3受体参与心肌缺血损伤信息的传递和心肌缺血损伤引发的自主反射加重冠心病的发病。