力竭運動對P2X1受體介導大鼠血管收縮反應的影響以及血管P2X受體亞型mRNA表達的研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、適度運動有利于健康,運動超過一定限度達到力竭狀態(tài)時則對機體造成一定的損傷。目前有關(guān)力竭運動損傷組織器官的研究主要集中在心臟,力竭運動可在分子水平和細胞水平造成心臟組織出現(xiàn)病理性改變,但是力竭運動對不同血管的影響尚缺乏研究。眾所周知,支配血管的交感神經(jīng)末梢囊泡內(nèi)存在共遞質(zhì)NA和ATP。在血管神經(jīng)源性收縮反應中,NA收縮成分和ATP收縮成分所占的比重可因動物的種屬差異或血管的不同,而發(fā)生顯著改變。在P2X受體中,P2X1受體是介導嘌呤核苷酸

2、類激動劑收縮血管作用的主要受體亞型。α,β-methylene ATP(α,β-MeATP)是研究P2X1受體介導血管收縮的重要工具藥,其給藥方式尚無定論。因此,本研究分析了不同方式給予α,β-MeATP對大鼠離體腸系膜動脈P2X1受體介導血管收縮的影響;探討了力竭游泳運動對大鼠不同血管α1受體和P2X1受體介導血管收縮反應的抑制作用;以及P2X受體亞型mRNA在不同血管的表達水平。
   第一部分不同給藥方式對P2X1受體介導

3、大鼠腸系膜動脈收縮反應的影響
   制備大鼠離體腸系膜動脈環(huán)標本。利用受體藥理學技術(shù)觀察和分析α,β-MeATP非累積給藥和單濃度給藥兩種方式對P2X1受體介導大鼠腸系膜動脈收縮反應的藥理學特征。
   1 腸系膜動脈標本的反應性及標本濕重
   在α,β-MeATP非累積給藥組、α,β-MeATP單濃度給藥組和NA對照組,首次累積給予NA(0.001-100μmol·L-1)誘發(fā)濃度依賴性血管收縮反應。雙因素方

4、差分析結(jié)果顯示,三組血管標本的NA量效曲線無顯著性差異(P>0.05)。三組腸系膜動脈的標本濕重分別為:0.82±0.16mg、0.82±0.11mg和0.86±0.05mg,標本濕重在各組間比較無顯著性差異(P>0.05)。
   2 兩種方式給予α,β-MeATP誘發(fā)的腸系膜動脈收縮反應
   采用非累積給藥或單濃度給藥,α,β-MeATP(0.1-100μmol·L-1)均可使大鼠離體腸系膜動脈產(chǎn)生濃度依賴性收縮反

5、應。無論以KC1最大收縮反應還是以標本濕重標化α,β-MeATP誘發(fā)的收縮反應時,α,β-MeATP單濃度給藥誘發(fā)的收縮反應均顯著大于α,β-MeATP非累積給藥的效應(P<0.01)。以標本濕重標化時,100μmol·L-1濃度的α,β-MeATP誘發(fā)的收縮反應分別是0.71±0.10g·mg-1(單濃度組)和0.44±0.12g·mg-1(非累積組,P<0.01)。以KC1最大收縮反應標化時,100μmol·L-1濃度的α,β-Me

6、ATP誘發(fā)的收縮反應分別是48.57±11.52%(單濃度組)和38.00±2.52%(非累積組)。
   3 NA誘發(fā)的腸系膜動脈收縮反應
   前后兩輪給予NA(0.001-100μmol·L-1)均產(chǎn)生濃度依賴性收縮反應。無論以KC1最大收縮反應還是以標本濕重標化NA誘發(fā)的收縮反應,前后兩輪NA誘發(fā)的濃度效應曲線均無顯著性差異(P>0.05)。
   4 KC1誘發(fā)的腸系膜動脈收縮反應
   在α,

7、β-MeATP非累積給藥組、α,β-MeATP單濃度給藥組和NA對照組,120mmol·L-1KC1誘發(fā)的收縮反應分別是1.05±0.12g·mg-1、1.48±0.24g·mg-1和1.46±0.17g·mg-1。非累積組的KCl最大收縮反應顯著低于單濃度組和NA對照組(P<0.01)。
   第二部分 P2X1受體介導大鼠五種動脈血管收縮效應的生理學意義
   本研究采用離體血管技術(shù),通過與α1受體介導收縮反應的比較

8、,觀察P2X受體在大鼠胸主動脈、肺動脈、腸系膜動脈、頸內(nèi)動脈和尾動脈介導收縮反應的藥理學特征;以及α,β-MeATP和NA對麻醉小鼠頸總動脈血壓的影響。
   1 血管標本濕重及血管反應性
   胸主動脈、肺動脈、腸系膜動脈、頸內(nèi)動脈和尾動脈五種去內(nèi)皮動脈環(huán)標本均分為兩組,一組用于觀察NA第二輪量效曲線,另一組用于觀察單濃度α,β-MeATP的血管收縮反應。結(jié)果表明:NA組與α,β-MeATP組比較,五種動脈的標本濕重以

9、及標本的血管反應性無差別(P>0.05)。
   2 KC1對胸主動脈、肺動脈、腸系膜動脈、頸內(nèi)動脈和尾動脈的收縮作用
   在胸主動脈、肺動脈、腸系膜動脈、頸內(nèi)動脈和尾動脈五種去內(nèi)皮動脈環(huán),NA組與α,β-MeATP組比較,KC1誘發(fā)的最大收縮反應無顯著性差異(P>0.05)。KC1誘發(fā)各動脈收縮反應的EC50值介于16.77~29.89(mol·L-1)之間,α,β-MeATP組KC1誘發(fā)收縮反應的EC50值顯著大于

10、NA組(P<0.05,P<0.01)。
   3 NA對胸主動脈、肺動脈、腸系膜動脈、頸內(nèi)動脈和尾動脈的收縮作用
   在胸主動脈、肺動脈、腸系膜動脈、頸內(nèi)動脈和尾動脈五種去內(nèi)皮動脈環(huán),再次累積給予NA(0.0001-100μmol·L-1)誘發(fā)濃度依賴性收縮反應。以標本濕重標化NA誘發(fā)的收縮反應時,NA誘發(fā)最大收縮反應的序列為:尾動脈>腸系膜動脈>頸內(nèi)動脈>肺動脈=胸主動脈;以KC1最大收縮反應標化NA誘發(fā)的收縮反應時

11、,NA誘發(fā)最大收縮反應的序列為:頸內(nèi)動脈>胸主動脈>肺動脈=腸系膜動脈>尾動脈。NA誘發(fā)收縮反應的-logEC50值(mol·L-1)為6.90~7.83,其效價序列為尾動脈=腸系膜動脈<頸內(nèi)動脈<胸主動脈=肺動脈。
   4α,β-MeATP對胸主動脈、肺動脈、腸系膜動脈、頸內(nèi)動脈和尾動脈的收縮作用
   在胸主動脈、肺動脈、腸系膜動脈、頸內(nèi)動脈和尾動脈五種去內(nèi)皮動脈環(huán),α,β-MeATP(0.1-100μmol·L-

12、1)誘發(fā)濃度依賴性收縮反應。以標本濕重標化α,β-MeATP誘發(fā)的收縮反應時,α,β-MeATP誘發(fā)最大收縮反應的序列為:尾動脈>腸系膜動脈>頸內(nèi)動脈>肺動脈=胸主動脈;以KC1最大收縮反應標化α,β-MeATP誘發(fā)的收縮反應時,α,β-MeATP誘發(fā)最大收縮反應的序列為:頸內(nèi)動脈=尾動脈>胸主動脈>肺動脈=腸系膜動脈。α,β-MeATP誘發(fā)收縮反應的-logEC50值(mol·L-1)為4.86~5.93,其效價序列是肺動脈=胸主動脈

13、=頸內(nèi)動脈<尾動脈=腸系膜動脈。在胸主動脈、肺動脈、腸系膜動脈、頸內(nèi)動脈和尾動脈,以KC1最大收縮反應(%KClEmax)標化后,α,β-MeATP最大收縮反應與NA最大收縮反應的比值(Emax·α,β-MeATP/Emax·KCl)/(Emax·NA/Emax·KCl)分別是0.42、0.42、0.41、0.43和0.80。
   5 NA和α,β-MeATP對小鼠頸總動脈血壓的影響
   經(jīng)尾靜脈給予α,β-MeAT

14、P10nmol·kg-1后,小鼠頸總動脈血壓在10sec內(nèi)升高并達峰值,2min內(nèi)恢復到藥前水平。間隔20min重復注入此劑量時,與第一次靜脈給予α,β-MeATP比較,小鼠頸總動脈SBP、DBP和MBP升高值無明顯差別(P>0.05)。NA組與α,β-MeATP組比較,給藥前的動脈血壓未見顯著差異(P>0.05);NA和α,β-MeATP在1~30nmol·kg-1范圍內(nèi)升高SBP、DBP和MBP,并呈劑量依賴性。雙因素方差分析結(jié)果顯

15、示,α,β-MeATP升高小鼠血壓的作用明顯強于NA(P<0.01)。30nmol·kg-1的α,β-MeATP使小鼠頸總動脈SBP、DBP和MBP值升高了65.83±17.15mmHg,65.67±12.24mmHg和65.72±13.50mmHg,而同劑量的NA使小鼠頸總動脈SBP、DBP和MBP值升高了36.83±11.23mmHg,33.33±12.01mmHg和34.50±11.53mmHg(P<0.01)。
   第

16、三部分力竭運動對大鼠不同血管α1受體和P2X1受體介導血管收縮反應的選擇性抑制作用
   將大鼠分為力竭游泳組和對照組,力竭組大鼠尾部負重體重3%的負荷,游泳至力竭為止,每日游泳1次,每周游泳6次,共2周。兩周后,采用離體血管技術(shù)和受體藥理學技術(shù)觀察α1受體和P2X1受體在大鼠肺動脈、尾動脈、腸系膜動脈和頸內(nèi)動脈介導的收縮反應及藥理學特征。
   1 力竭游泳運動對標本濕重和KC1最大收縮反應的影響
   與對照

17、組比較,力竭游泳組大鼠腸系膜動脈的標本濕重明顯大于對照組,血管標本濕重分別是0.85±0.02mg和0.73±0.02mg(P<0.01)。肺動脈、尾動脈和頸內(nèi)動脈的標本濕重兩組間未見明顯差異(P>0.05)。在腸系膜動脈和尾動脈,KC1誘發(fā)的最大收縮反應在力竭游泳組分別是1.46±0.06g·kg-1和2.85±0.10g·kg-1組織,在對照組分別是1.72±0.05g·kg-1和3.27±0.10g·kg-1組織,兩組間比較差異具

18、有顯著性(P<0.01)。在肺動脈和頸內(nèi)動脈,KC1誘發(fā)的最大收縮反應在兩組間無明顯差異(P>0.05)。在NA組中,KC1誘發(fā)收縮反應的EC50值(mmol·L-1)為17.23~33.44,與對照組比較,力竭游泳運動對KC1的EC50值無明顯影響(P>0.05)。
   2 肺動脈、尾動脈、腸系膜動脈和頸內(nèi)動脈的反應性
   在肺動脈、尾動脈、腸系膜動脈和頸內(nèi)動脈,首次累積給予NA(0.0001-100μmol·L-

19、1)時,均產(chǎn)生濃度依賴性血管收縮反應。雙因素方差分析結(jié)果顯示:NA組與α,β-MeATP組比較,對照組大鼠各血管標本的收縮反應性無顯著性差異(P>0.05);同樣,力竭游泳組大鼠各血管標本的收縮反應性無顯著性差異(P>0.05)。
   3 力竭游泳運動對NA誘發(fā)肺動脈、尾動脈、腸系膜動脈和頸內(nèi)動脈收縮反應的影響
   在肺動脈、尾動脈、腸系膜動脈和頸內(nèi)動脈,再次累積給予NA(0.0001-100μmol·L-1)均產(chǎn)生

20、濃度依賴性收縮反應。與對照組比較,力竭游泳運動明顯抑制大鼠肺動脈和尾動脈NA誘發(fā)的收縮反應(P<0.05),其最大抑制率分別是13.68%和9.48%;與肺動脈和尾動脈相比,力竭游泳運動抑制腸系膜動脈NA誘發(fā)的收縮反應更明顯,最大抑制率可達21.02%(P<0.01)。而在頸內(nèi)動脈,力竭游泳運動對NA誘發(fā)的收縮反應無顯著影響(P>0.05)。NA誘發(fā)收縮反應的-logEC50值(mol·L-1)為6.70~7.58,與對照組比較,力竭游

21、泳運動對NA的-logEC50值無明顯影響(P>0.05)
   4 力竭游泳運動對α,β-MeATP誘發(fā)肺動脈、尾動脈、腸系膜動脈和頸內(nèi)動脈收縮反應的影響
   在肺動脈、尾動脈、腸系膜動脈和頸內(nèi)動脈,α,β-MeATP(0.1,1.0,10和100μmol·L-1)誘發(fā)濃度依賴性收縮反應。與對照組比較,力竭游泳運動對肺動脈、腸系膜動脈和尾動脈α,β-MeATP誘發(fā)的收縮反應無顯著影響(P>0.05);但是力竭游泳運動

22、使大鼠頸內(nèi)動脈α,β-MeATP誘發(fā)的收縮反應明顯降低,最大抑制率為50.38%(P<0.05)。α,β-MeATP誘發(fā)收縮反應的-logEC50值(mol·L-1)為4.71~6.19,與對照組比較,力竭游泳運動對α,β-MeATP的-logEC50值無明顯影響(P>0.05)。
   第四部分大鼠不同血管組織P2X受體亞型mRNA表達的研究
   本研究應用RT-PCR技術(shù)分析了大鼠頸內(nèi)動脈、肺動脈、胸主動脈、腸系膜

23、動脈和尾動脈五種血管P2X受體各亞型mRNA的表達;并進一步應用實時熒光定量PCR技術(shù),探討P2X受體mRNA在五種血管的相對表達水平。
   1 RT-PCR法檢測P2X受體亞型mRNA在大鼠頸內(nèi)動脈、肺動脈、胸主動脈、腸系膜動脈和尾動脈的表達
   瓊脂糖凝膠電泳分析結(jié)果顯示,在大鼠頸內(nèi)動脈、肺動脈、胸主動脈、腸系膜動脈和尾動脈,管家基因HPRT mRNA擴增產(chǎn)物顯示與預期相同的特異性擴增條帶;P2X1、P2X4和P

24、2X7受體mRNA擴增產(chǎn)物在各自相應泳道出現(xiàn)與擴增目的片段大小相同的特異性條帶;P2X2、P2X3、P2X5和P2X6受體mRNA擴增產(chǎn)物未出現(xiàn)明顯的特異性擴增條帶。
   2 大鼠頸內(nèi)動脈、肺動脈、胸主動脈、腸系膜動脈和尾動脈P2X1、P2X4和P2X7受體mRNA表達的對比分析
   頸內(nèi)動脈、肺動脈、胸主動脈和腸系膜動脈P2X1受體mRNA的表達水平無明顯差異(P>0.05),但4者P2X1受體mRNA的表達水平顯

25、著低于尾動脈(P<0.01)。P2X4受體mRNA在肺動脈、胸主動脈、腸系膜動脈和尾動脈的表達水平無差別(P>0.05)。P2X7受體mRNA的表達水平為:肺動脈<尾動脈=胸主動脈<頸內(nèi)動脈<腸系膜動脈(P<0.01)。
   結(jié)論
   在大鼠離體腸系膜動脈,非累積給予α,β-MeATP顯著降低P2X1受體介導的收縮反應以及高鉀誘發(fā)的收縮反應。研究P2X1受體介導的血管收縮反應時,非累積給藥方式可能導致錯誤的實驗結(jié)論。

26、
   與α1受體介導的收縮效應強度相比,P2X1受體介導的血管收縮效應強度在大鼠胸主動脈、肺動脈、腸系膜動脈和頸內(nèi)動脈基本相同,而尾動脈中該收縮成分明顯增大,提示嘌呤能血管收縮效應在尾動脈的生理功能上發(fā)揮著特殊作用。
   力竭游泳運動對大鼠頸內(nèi)動脈P2X1受體和α1受體介導血管收縮反應的抑制作用不同于外周動脈。P2X1受體介導的外周血管收縮效應對力竭運動中的防御反應可能具有重要意義。
   P2X1受體mRN

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