糖皮質(zhì)激素快速抑制氣道平滑肌收縮的非基因組機制.pdf

1、糖皮質(zhì)激素(glucocorticoids，GCs)在體內(nèi)是由腎上腺皮質(zhì)束狀帶合成和分泌的一類甾體激素，具有重要生理作用及藥理作用，對機體發(fā)育、分化以及代謝和免疫調(diào)節(jié)等起著重要作用。臨床上GCs廣泛用于抗炎和免疫抑制。 傳統(tǒng)觀點認為，GCs通過基因組機制發(fā)揮上述作用。GCs進入靶細胞后，與胞內(nèi)GCs受體(glucocorticoidsreceptor，GCR)結(jié)合形成激素-受體復合物，GCR構(gòu)象隨之改變并與熱休克蛋白解離，再經(jīng)過

2、核轉(zhuǎn)位和二聚化，與靶基因上的糖皮質(zhì)激素反應元件(glucocorticoidresponseelements，GREs)特異性地結(jié)合，或者作用于核轉(zhuǎn)錄因子AP-1、NF-κB及多種信號轉(zhuǎn)導與轉(zhuǎn)錄活化因子(STATs)，改變其下游相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄及翻譯。基因組機制特點是應答時間較長，通常在三十分鐘以上，長的可達數(shù)小時、數(shù)日甚至更長。 另一方面，大量的證據(jù)表明，除典型的基因組機制以外，GCs能夠引起許多發(fā)生非?？焖俚纳韺W和行為學效應

3、，只需要數(shù)秒或數(shù)分鐘就能發(fā)生。從反應時相以及反應的分子基礎(chǔ)來看，GCs的這種快速效應難以用基因組作用解釋。現(xiàn)已證明，GCs存在不同于基因組作用的快速非基因組作用(nongenomiceffects)。 與基因組機制相比，這種效應有以下特點：(1)作用快(數(shù)秒到數(shù)分鐘)，恢復快(去除激素后，作用快速消失)；(2)有些非基因組作用不能被類固醇激素核受體拮抗劑(如RU486)所阻斷，也不能被轉(zhuǎn)錄或蛋白合成抑制劑(如轉(zhuǎn)錄合成抑制劑放線菌

4、素D，蛋白合成抑制劑放線菌酮)所阻斷；(3)有些非基因組作用，在GCs與大分子物質(zhì)(如BSA)偶聯(lián)，短時間內(nèi)不能進人細胞內(nèi)的情況下，仍可以發(fā)生；(4)有些非基因組作用可在不能完成mRNA轉(zhuǎn)錄和蛋白質(zhì)合成的細胞或不表達類固醇激素核受體的細胞中觀察到。 哮喘是常見的呼吸系統(tǒng)免疫性疾病，主要表現(xiàn)為氣道的持續(xù)性收縮，炎性介質(zhì)、各種免疫成分的合成與分泌增多以及氣道高反應性。GCs作為抗炎藥物和免疫抑制劑在臨床上應用相當廣泛，作為支氣管哮喘

5、的治療的—線藥物，GCs始終在哮喘的藥物治療中有著不可代替的地位。通常認為，GCs在治療中糖皮質(zhì)激素主要起到抗炎的作用，糖皮質(zhì)激素通過阻止免疫細胞的過度激活，抑制肥大細胞和氣道內(nèi)皮細胞合成與分泌引起超敏反應的免疫物質(zhì)來部分地對抗哮喘發(fā)作時的氣道高反應性，這些作用是通過糖皮質(zhì)激素的基因組機制所實現(xiàn)的。 但是，已有不少研究顯示，GCs除了調(diào)節(jié)免疫和炎癥細胞的功能，對于靶細胞——氣道平滑肌細胞(ASMC)本身的收縮功能也存在著調(diào)節(jié)作用

6、，以往的研究認為，這些作用的實現(xiàn)通常需要數(shù)小時甚至數(shù)天的時間。而與此相對的是，臨床上在哮喘急性發(fā)作時，給予GCs吸入治療，往往在數(shù)分鐘內(nèi)就能緩解氣道梗阻的癥狀，起效的速度非常快，兩者之間似乎存在著矛盾。并且，我們課題組在前期的實驗中也發(fā)現(xiàn)，吸入GCs能夠在10分鐘內(nèi)有效地減輕免疫反應引起的氣道梗阻，維持呼吸的潮氣量和肺順應性。由此，我們推測，在糖皮質(zhì)激素快速緩解哮喘的過程中，激素對于氣道平滑肌收縮的可能存在著快速抑制作用，并且這一作用是

7、通過非基因組機制實現(xiàn)的。 本實驗測定GCs對激動劑作用下離體氣管環(huán)等長張力增加值的影響；觀察了糖皮質(zhì)激素對單個原代分離培養(yǎng)的平滑肌細胞收縮率的影響；利用Fura-2/AM顯微熒光檢測技術(shù)，檢測胞內(nèi)游離鈣離子([Ca2+]i)濃度變化；用Westernblot方法，分析氣道平滑肌細胞內(nèi)抑制型磷脂酶C(PLC)含量的變化，并獲得以下結(jié)果： 1.GCs能在15分鐘內(nèi)顯著抑制His引起的離體氣管環(huán)等長張力的增加。 2.G

8、Cs能在7分鐘內(nèi)顯著降低His引起的單個ASMCs的收縮率。 3.GCs溫浴10分鐘，能夠明顯降低刺激物引起的ASMCs細胞內(nèi)[Ca2+]i峰值。 4.GCs溫浴10分鐘，能夠明顯增加ASMCs內(nèi)抑制型PLC(phospho-PLCβserll05)含量。 以上反應均不能被RU486和CHX影響或者逆轉(zhuǎn)。本實驗表明，GCs能夠通過非基因組作用快速抑制刺激物引起的氣道平滑肌的收縮反應，這一效應的實現(xiàn)可能是通過抑制G