糖尿病模型內(nèi)皮一型環(huán)氧化酶對血壓和血管功能的調(diào)控和機制.pdf

1、背景與目的：
　　環(huán)氧化酶（COX）催化花生四烯酸（arachidonic acid，AA）產(chǎn)生前列腺素類物質(zhì)，發(fā)揮重要病理生理作用。目前普遍認為，血管內(nèi)皮主要由 COX-2催化 AA產(chǎn)生前列環(huán)素（Prostacyclin，PGI2），后者作用于IP受體發(fā)揮舒張血管和抗血小板聚集作用。然而，本課題組前期研究證實了PGI2是不同類型血管內(nèi)皮中AA代謝的主要產(chǎn)物，同時明確了COX-1在 PGI2合成中的主導(dǎo)作用。而且，我們的研究發(fā)現(xiàn)，

2、在某些血管如小鼠的腹主動脈及豬腎葉間動脈，PGI2不但不誘發(fā)舒張效應(yīng)，反而具有誘發(fā)收縮效應(yīng)。同時，我們發(fā)現(xiàn)， PGI2可同時作用于前列環(huán)素受體（IP受體）和血栓烷素受體（TP受體）；且在 IP受體功能缺失或低表達的血管，主要作用于 TP受體誘發(fā)血管收縮，而在其它血管如小鼠腸系膜動脈表現(xiàn)為誘發(fā)血管舒張效應(yīng)。由于PGI2對血管作用的雙重性，因此，由內(nèi)皮COX-1合成此產(chǎn)物的病理生理意義尚待進一步明了。糖尿病是一種嚴重危害公眾健康的疾病，其顯

3、著增加的心血管并發(fā)癥成為糖尿病患者中致殘和致死的較普遍的原因。之前的研究已經(jīng)證明在糖尿病存在血管功能失調(diào)，且 COX依賴的血管舒張增強或受損的狀態(tài)均存在。本研究的目的是進一步闡明糖尿病疾病狀態(tài)下，COX-1基因敲除或 COX-1抑制劑對其血管疾病發(fā)生和發(fā)展的影響，并明確COX-1介導(dǎo)的血管內(nèi)皮PGI2合成在血壓和血管功能調(diào)控中的作用及可能機制。
　　材料與方法：
　　C57BL/6小鼠和同基因型背景的COX-1基因敲除（CO

4、X-1-/-）小鼠采用高脂聯(lián)用S TZ注射構(gòu)建糖尿病模型；尾套加壓法檢測對照組和模型組小鼠的動脈收縮壓；蛋白免疫印記法檢測主動脈和腎臟皮質(zhì)及髓質(zhì)中COX-1和PGIS蛋白表達；實時定量PCR檢測主動脈中COX-2 mRNA表達水平；免疫組織化學(xué)方法檢測 PGIS在腎臟和主動脈中的表達定位；HE染色檢測正常對照組和糖尿病模型組的腎臟及其血管形態(tài)學(xué)改變；血管環(huán)張力檢測系統(tǒng)檢測乙酰膽堿（ACh）和花生四烯酸（AA）誘導(dǎo)離體小鼠腹主動脈和腎動脈

5、及腸系膜動脈血管反應(yīng)性；高效液相-質(zhì)譜（HPLC-MS）方法檢測ACh和AA刺激小鼠主動脈中PGI2代謝產(chǎn)物6-keto-PGF1α的產(chǎn)生水平。
　　結(jié)果：
　　在STZ誘導(dǎo)的糖尿病模型：
　　1. STZ注射三個月后，C57BL/6組模型鼠的收縮壓為149±6.72mmHg，COX-1基因敲除組模型鼠收縮壓為115±3.1mmHg，明顯低于C57BL/6組模型鼠的收縮壓；
　　2.腹主動脈和/或腎動脈中，COX

6、-1基因敲除或藥物抑制可消除內(nèi)皮膽堿能M3受體激動劑乙酰膽堿誘發(fā)的收縮血管效應(yīng)，改善其誘發(fā)的血管舒張作用；
　　3.主動脈中，COX-1基因敲除可以消除內(nèi)皮膽堿能M3受體激動劑乙酰膽堿及花生四烯酸誘發(fā)的PGI2代謝產(chǎn)物6-keto-PGF1α的產(chǎn)生；
　　4.在PGI2誘發(fā)舒張反應(yīng)的腸系膜動脈，COX-1基因敲除不影響乙酰膽堿誘發(fā)的舒張效應(yīng)；
　　5.主動脈及腎臟COX-1蛋白表達下調(diào)，PGIS無明顯變化，PGIS在血

7、管內(nèi)皮和平滑肌層表達強陽性，在腎臟的近曲小管和集合管上皮細胞也有中等陽性水平蛋白表達。
　　結(jié)論：
　　1.在糖尿病小鼠動脈血管，PGI2主要由COX-1介導(dǎo)產(chǎn)生；且其在腹主動脈、腎動脈起著內(nèi)皮源性收縮因子的作用；
　　2.在糖尿病小鼠的主動脈和腎臟，COX-1表達下調(diào)；
　　3. COX-1基因敲除可通過消除糖尿病小鼠腹主動脈及腎動脈等動脈血管PGI2的合成，消除內(nèi)皮依賴性血管收縮，從而促進內(nèi)皮依賴性血管舒張的