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C型钠尿肽对豚鼠胃窦平滑肌细胞延迟整流钾电流的影响自从Sudoh等人1990年发现C型钠尿肽(C-typenatriureticpeptide,CNP)以来,人们对CNP生理效应的认识不断深入,CNP对中枢神经系统和心血管系统以及胃肠道均有调控作用。CNP通过抑制大鼠视上核精氨酸加压素(AVP)的基础分泌而调节机体的水、电解质平衡;CNP使局部血管舒张,抑制人、大鼠、豚鼠的胃窦平滑肌自发性收缩活动,还可抑制平滑肌细胞和软骨细胞的增殖。CNP引起血管舒张的机制是通过激活血管平滑肌细胞膜上的可溶性鸟苷酸环化酶和IK(Ca)而实现的。但是,CNP抑制胃窦平滑肌自发性收缩活动的离子通道机制尚不十分清楚,阐明这个问题对胃肠动力学的研究有重要的理论意义。
作为细胞膜信息传递体系重要组成部分之一的钾离子通道,在维持平滑肌细胞兴奋性、收缩性方面发挥重要作用。根据本研究室前期研究发现:在豚鼠胃窦平滑肌上的外向钾电流为延迟整流性钾电流(delayedrectifierpotassiumcurrent,IK(v))和钙激活钾电流(calcium-activatedpotassiumcurrent,IK(Ca))。CNP对豚鼠胃窦平滑肌和其它类型平滑肌上的IK(Ca)有增强作用。但是,CNP对豚鼠胃窦平滑肌上IK(v)的影响及其作用机制尚不清楚。因此,本文的研究目的是:在用Ⅱ型胶原酶急性分离的豚鼠胃窦平滑肌细胞上,利用膜片钳技术的全细胞记录法观察C型钠尿肽对延迟整流钾电流的影响,并探讨其作用机制。
本文的主要实验结果如下:1.膜电位钳制在-60mV,电极内液含有钙离子螯合剂EGTA10mM时,去极化阶跃刺激可以引导出豚鼠胃窦平滑肌细胞延迟整流性钾电流IK(v)。去极化刺激至+60mV时,其平均电流值为921.84±33.49pA(n=60)。
2.CNP可以明显抑制Ik(v),并具有量效关系。当CNP浓度为1μM、0.1μM、0.01μM时,分别抑制IK(v)至对照组的67.71±2.34%(n=14)、78.37±2.62%(n=10)和86.11±1.63%(n=7)。三者两两相比较均有显著性差异。
3.为探讨CNP对IK(v)抑制效应的作用机制,进行如下实验,结果发现:(1)用0.01μMLY83583(鸟苷酸环化酶抑制剂)预处理细胞15分钟后,再给予0.1μMCNP。LY83583本身对IK(v)没有影响(P>0.05,n=7),但是细胞经过LY83583预处理之后再给予CNP时,则CNP抑制IK(v)的程度减弱。膜电位去极化至+60mV时,0.1μMCNP仅抑制IK(v)至对照组的89.51±4.52%,与未用LY83583预处理时的78.37±2.62%相比较有显著性差异(P<0.05,n=7)。
(2)用0.1μMZaprinast(cGMP敏感的磷酸酯酶抑制剂)预处理细胞15分钟后,再给予0.1μMCNP。Zaprinast本身对IK(v)没有抑制作用(P>0.05,n=8),但是细胞经过Zaprinast预处理之后再给CNP时,则CNP抑制IK(v)的效应明显增强。膜电位去极化至+60mV时,0.1μMCNP抑制IK(v)至对照组的70.30±2.23%,与未用Zaprinast预处理时的78.37±2.62%相比较有显著性差异(P<0.05,n=7)。
(3)用1μMKT5823(cGMP依赖的蛋白激酶抑制剂)预处理细胞15分钟后,再给予0.1μMCNP。KT5823本身不影响Ik(v)(P>0.05,n=9),但是细胞经过KT5823预处理之后再给CNP时,则CNP不再抑制Ik(v)(P<0.01,n=9)。上述结果提示:1.CNP明显抑制豚鼠胃窦平滑肌细胞上的IK(v),并具有量效关系。2.CNP对IK(v)的抑制作用是通过cGMP-PKG途径实现的。