鈣庫操縱的鈣內(nèi)流在老年動物平滑肌細胞中的改變及其對收縮功能的影響.pdf

1、細胞內(nèi)鈣信號在平滑肌收縮功能中具有重要作用，鈣離子濃度升高是觸發(fā)平滑肌細胞收縮的關(guān)鍵因素。因此，Ca2+通道在平滑肌收縮功能中具有至關(guān)重要的作用。
　　在各種組織細胞中，鈣庫操縱的鈣內(nèi)流（store-operated caclium entry，SOCE）是介導Ca2+進入細胞的重要方式，鈣庫操縱的鈣內(nèi)流是指細胞內(nèi)鈣庫（通常是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)或肌漿網(wǎng)）清空后會激活細胞膜上的Orai1通道，從而介導細胞外Ca2+內(nèi)流，這一反應(yīng)的目的主要是為了

2、補充鈣庫鈣的丟失。目前研究證實，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上的單跨膜蛋白STIM1是鈣庫內(nèi)Ca2+濃度的感受器，當鈣庫中鈣耗竭時，STIM1感受鈣離子濃度降低從而被激活，引起STIM1聚集和轉(zhuǎn)位到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜-細胞膜接觸交界處，然后與細胞膜上Orai1通道發(fā)生相互作用。被激活的Orai1開放后，介導了鈣內(nèi)流反應(yīng)。由于這一機制在最近幾年才被闡明，所以其介導的鈣信號在各個組織細胞的功能研究一直是研究的熱點，但衰老時鈣庫操縱的鈣內(nèi)流在平滑肌組織的改變還未完全闡明，

3、所以本研究采用腸系膜動脈、胸主動脈及小腸等不同平滑肌組織，深入闡明鈣庫操縱的鈣內(nèi)流在平滑肌細胞收縮功能中的作用及其在衰老時的改變。
　　本研究分為以下兩部分來闡明鈣庫操縱的鈣內(nèi)流在激動劑引起的平滑肌收縮中的作用以及在年齡增加時的改變：
　?。?）衰老引起的腸系膜動脈和胸主動脈中激動劑引起的鈣庫操縱的鈣內(nèi)流和血管收縮模式改變；
　?。?）鈣庫操縱的鈣內(nèi)流在老年動物腸道平滑肌中的改變和對收縮功能影響。通過本課題研究，闡明了

4、鈣庫操縱的鈣內(nèi)流在老年動物平滑肌組織中的改變，可以為衰老時各種組織功能的改變提供理論依據(jù)，而且，也可以為臨床中治療老年相關(guān)疾病提供新的藥物作用靶點。
　　1．衰老引起的腸系膜動脈和胸主動脈中激動劑引起的鈣庫操縱的鈣內(nèi)流和血管收縮模式改變
　　本研究中以老年和年輕大鼠為研究對象，探討鈣庫操縱的鈣內(nèi)流在激動劑引起的血管平滑肌細胞收縮中的作用，同時比較了血管平滑肌細胞收縮功能隨著年齡增加的變化。實驗采用鈣成像、血管張力測定、免疫蛋

5、白印跡和免疫熒光等手段，檢測和比較激動劑誘發(fā)的年輕和老年大鼠胸主動脈和腸系膜動脈平滑肌組織鈣庫操縱的鈣內(nèi)流引起的收縮功能差異和鈣庫操縱的鈣內(nèi)流主要成分蛋白 Orai1和STIM1的表達變化，通過研究發(fā)現(xiàn)（1）鈣成像結(jié)果顯示毒胡蘿卜素誘導的血管平滑肌細胞的鈣庫操縱的鈣離子內(nèi)流在老年大鼠的腸系膜動脈顯著增強，但相反，在老年大鼠的胸主動脈則顯著減弱；（2）血管張力測定實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)毒胡蘿卜素、α受體激動劑苯腎上腺素和內(nèi)皮素受體激動劑內(nèi)皮素-1引

6、起的鈣庫操縱的鈣離子內(nèi)流介導的血管收縮在老年大鼠腸系膜動脈平滑肌組織明顯增強；而在老年大鼠胸主動脈平滑肌組織卻明顯減弱；（3）免疫蛋白印記和免疫熒光檢測結(jié)果顯示，Orai1的表達水平在老年大鼠腸系膜動脈平滑肌組織顯著增加，而在老年胸主動脈平滑肌組織卻顯著減少。通過以上的研究，我們證明了隨著年齡的增加，血管平滑肌組織鈣庫操縱的鈣內(nèi)流會出現(xiàn)顯著的變化。而Orai1在老年大鼠腸系膜動脈和胸主動脈平滑肌組織表達水平完全相反，這種改變模式可能是導

7、致二者對激動劑引起的收縮功能改變完全不同的一個重要原因。同時，由于鈣信號在血管平滑肌收縮功能中有重要作用，所以，我們的研究結(jié)果可以為臨床治療年齡相關(guān)疾病提供一個新的靶點。
　　2.鈣庫操縱的鈣內(nèi)流在老年動物腸道平滑肌中的改變和對收縮功能影響
　　本研究中使用老年和年輕小鼠，旨在進一步探討鈣庫操縱的鈣內(nèi)流在小腸平滑肌組織細胞對其收縮功能的影響以及在老年時的改變。實驗采用收縮張力測定、免疫蛋白印跡和免疫組化等方法，檢測和比較激動

8、劑誘發(fā)的年輕和老年小鼠小腸平滑肌組織鈣庫操縱的鈣內(nèi)流引起的收縮功能差異和鈣庫操縱的鈣內(nèi)流主要成分蛋白Orai1和STIM1的表達變化。通過研究發(fā)現(xiàn)（1）老年和年輕小鼠小腸的重量沒有顯著性差異；（2）80 mmol/L高鉀溶液誘發(fā)的老年小鼠小腸收縮能力顯著降低；（3）乙酰膽堿誘發(fā)的老年小鼠小腸收縮能力也出現(xiàn)顯著降低；（4）乙酰膽堿和毒胡蘿卜素誘發(fā)的鈣庫操縱鈣內(nèi)流引起的老年小鼠小腸收縮能力顯著降低；（5）免疫蛋白印記和免疫組化都顯示老年小鼠