瞬時受體電位通道M2在動脈粥樣硬化小鼠血管高反應(yīng)性中的作用
發(fā)布時間：2021-11-15 01:25
目的探究瞬時受體電位通道M2（TRPM2）在動脈粥樣硬化（AS）小鼠主動脈5-羥色胺高反應(yīng)性中的作用。方法將40只小鼠隨機分為C57BL/6J普通飼料組（C57+nd）、C57BL/6J高脂飼料組（C57+hfd）、載脂蛋白E基因敲除(APOE-/-)普通飼料組(APOE-/-+nd)和APOE-/-高脂飼料組(APOE-/-+hfd),喂養(yǎng)16周。比較4組小鼠主動脈TRPM2基因表達變化,運用血管環(huán)張力檢測技術(shù)測定小鼠主動脈對5-羥色胺的反應(yīng)性變化,觀察TRPM2抑制劑處理對5-羥色胺反應(yīng)性的作用。結(jié)果 APOE-/-+hfd組小鼠體質(zhì)量、血糖和血脂顯著增高,主動脈斑塊形成明顯,模型制備成功。APOE-/-+hfd組小鼠主動脈TRPM2 mRNA（3.20±0.97）與蛋白（2.82±0.35）相對表達水平高于其他3組(mRNA:C57+nd組0.92±0.42、C57+hfd組0.74±0.37、APOE-/-+nd組0.87±0...
【文章來源】：中華高血壓雜志. 2020,28(07)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】：8 頁
【部分圖文】：
4組小鼠主動脈中TRPM2 mRNA和蛋白表達變化（n=6)
ACA(0.1和1 μmol/L)和2-APB(10 μmol/L)預(yù)處理血管環(huán),30 min后結(jié)果顯示,1 μmol/L ACA和10 μmol/L 2-APB對4組小鼠主動脈5-羥色胺誘導(dǎo)的收縮反應(yīng)均呈現(xiàn)出劑量依賴性抑制作用(圖4和5)。1 μmol/L ACA對APOE-/-+hfd組抑制率[(38.15±1.13)%]高于其他3組[C57+nd組(16.62±1.28)%、C57+hfd組(19.20±5.55)%、APOE-/-+nd組(14.72±2.30)%,P<0.01,圖4E]。10 μmol/L 2-APB作用30 min后也觀察到了同一現(xiàn)象。APOE-/-+hfd組中10 μmol/L 2-APB對5-羥色胺誘發(fā)的血管收縮效應(yīng)的抑制作用[(62.81±5.99)%]高于其他3組[(C57+nd組(27.68±5.24)%,C57+hfd組(28.75±3.67)%,APOE-/-+nd組(50.40±7.74)%,P<0.01,圖5D]。圖4、5顯示,10 μmol/L 2-APB對5-羥色胺血管反應(yīng)性的總體抑制率約為1 μmol/L ACA作用的2倍;該抑制效應(yīng)在APOE-/-小鼠組中的作用約為C57BL/6J小鼠的2倍。圖 2 4組小鼠主動脈中TRPM2 mRNA和蛋白表達變化（n=6)
LDL-C水平與AS的嚴重程度呈正相關(guān),是AS形成的最重要的危險因素,也是鑒定AS模型的重要指標[9]。在氧化應(yīng)激作用下,受損血管內(nèi)皮下的LDL-C被氧化修飾形成氧化型低密度脂蛋白(oxidized low density lipoprotein,ox-LDL),促進泡沫細胞的產(chǎn)生以及血管平滑肌的增生,從而推動AS的發(fā)生發(fā)展。斑塊的病理學(xué)檢測是AS的金標準,油紅O可溶解于脂類物質(zhì)使其染上紅色,用于分析斑塊在主動脈上的形成情況。單純高脂飼料喂養(yǎng)C57BL/6J小鼠或單純APOE-/-可造成體質(zhì)量、血糖和血脂水平的升高,但主動脈斑塊形成不明顯,AS主要特征不突出。APOE-/-復(fù)合高脂飼料處理16周后,不僅體質(zhì)量、血糖和血脂水平顯著升高,病理金標準油紅O染色顯示主動脈弓、主動脈根部、胸主動脈、腹主動脈均可見大片紅染斑塊,說明小鼠AS模型成功建立。該模型方法簡單,重復(fù)性好,動脈局部病變特點與人類AS特點相似,是一種應(yīng)用廣泛的AS小鼠模型。AS是一類代謝相關(guān)的炎癥性疾病,氧化應(yīng)激以及鈣信號的改變是促成AS新生內(nèi)膜生成的重要因素。胞內(nèi)鈣濃度的升高可引起血管緊張度增加、VSMC增殖,進而影響AS進程。由于胞外游離鈣離子濃度遠高于胞內(nèi)鈣濃度,當(dāng)平滑肌細胞膜上鈣通道開放后,胞外鈣離子內(nèi)流可引起VSMC內(nèi)鈣濃度持續(xù)升高。鈣滲透離子通道-非電壓門控陽離子通道TRPM家族是VSMC上形成鈣通道的關(guān)鍵分子,在調(diào)節(jié)血管的通透性、血管生成、血管重塑和增殖中起關(guān)鍵作用[10-11]。其中TRPM2不僅是鈣離子通道,還是胞內(nèi)氧化應(yīng)激和活性氧的內(nèi)源性氧化還原傳感器,介導(dǎo)氧化應(yīng)激相關(guān)的[Ca2+]i增加。TRPM2有6個跨膜結(jié)構(gòu)域,其N末端包含4個高保守氨基酸殘基,C末端有一個NUDT9-H結(jié)構(gòu)域,可與二磷酸腺苷核糖(adenosine diphosphate ribose,ADPR)特異性結(jié)合,從而激活TRPM2。此外TRPM2還可被活性氧如過氧化氫、煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(nicotinamide adenine dinucleotide,NAD)、環(huán)二磷酸腺苷核糖(cyclic adenosine diphosphate ribose,cADPR)、胞內(nèi)[Ca2 +]i等所激活[12-13]。最近的研究證據(jù)提示,TRPM2在氧化應(yīng)激相關(guān)的鈣信號中起著重要作用[14]。過氧化氫可間接激活細胞核中聚ADPR聚合酶和線粒體中NAD酶(NADase)促進ADPR形成,進而激活TRPM2;而CD38作為一個多功能胞外酶,以NAD+為底物催化生成ADPR和cADPR,也可被氧化應(yīng)激所激活。故過氧化氫可通過CD38-ADPR-TRPM2信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機制激活TRPM2[15]。也有研究表明,過氧化氫可不依賴與ADPR結(jié)合調(diào)控TRPM2,它通過氧化TRPM2上的蛋氨酸殘基(蛋氨酸-214)調(diào)節(jié)TRPM2通道[16]。因此認為氧化應(yīng)激產(chǎn)生的活性氧如過氧化氫可能通過上述機制激活TRPM2,上調(diào)TRPM2基因表達,從而增加胞內(nèi)鈣水平,促進AS的發(fā)生發(fā)展。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]外周5-羥色胺在動脈粥樣硬化中的作用研究進展[J]. 程茹,傅繼華. 藥學(xué)研究. 2017(05)
本文編號：3495746
【文章來源】：中華高血壓雜志. 2020,28(07)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】：8 頁
【部分圖文】：
4組小鼠主動脈中TRPM2 mRNA和蛋白表達變化（n=6)
ACA(0.1和1 μmol/L)和2-APB(10 μmol/L)預(yù)處理血管環(huán),30 min后結(jié)果顯示,1 μmol/L ACA和10 μmol/L 2-APB對4組小鼠主動脈5-羥色胺誘導(dǎo)的收縮反應(yīng)均呈現(xiàn)出劑量依賴性抑制作用(圖4和5)。1 μmol/L ACA對APOE-/-+hfd組抑制率[(38.15±1.13)%]高于其他3組[C57+nd組(16.62±1.28)%、C57+hfd組(19.20±5.55)%、APOE-/-+nd組(14.72±2.30)%,P<0.01,圖4E]。10 μmol/L 2-APB作用30 min后也觀察到了同一現(xiàn)象。APOE-/-+hfd組中10 μmol/L 2-APB對5-羥色胺誘發(fā)的血管收縮效應(yīng)的抑制作用[(62.81±5.99)%]高于其他3組[(C57+nd組(27.68±5.24)%,C57+hfd組(28.75±3.67)%,APOE-/-+nd組(50.40±7.74)%,P<0.01,圖5D]。圖4、5顯示,10 μmol/L 2-APB對5-羥色胺血管反應(yīng)性的總體抑制率約為1 μmol/L ACA作用的2倍;該抑制效應(yīng)在APOE-/-小鼠組中的作用約為C57BL/6J小鼠的2倍。圖 2 4組小鼠主動脈中TRPM2 mRNA和蛋白表達變化（n=6)
LDL-C水平與AS的嚴重程度呈正相關(guān),是AS形成的最重要的危險因素,也是鑒定AS模型的重要指標[9]。在氧化應(yīng)激作用下,受損血管內(nèi)皮下的LDL-C被氧化修飾形成氧化型低密度脂蛋白(oxidized low density lipoprotein,ox-LDL),促進泡沫細胞的產(chǎn)生以及血管平滑肌的增生,從而推動AS的發(fā)生發(fā)展。斑塊的病理學(xué)檢測是AS的金標準,油紅O可溶解于脂類物質(zhì)使其染上紅色,用于分析斑塊在主動脈上的形成情況。單純高脂飼料喂養(yǎng)C57BL/6J小鼠或單純APOE-/-可造成體質(zhì)量、血糖和血脂水平的升高,但主動脈斑塊形成不明顯,AS主要特征不突出。APOE-/-復(fù)合高脂飼料處理16周后,不僅體質(zhì)量、血糖和血脂水平顯著升高,病理金標準油紅O染色顯示主動脈弓、主動脈根部、胸主動脈、腹主動脈均可見大片紅染斑塊,說明小鼠AS模型成功建立。該模型方法簡單,重復(fù)性好,動脈局部病變特點與人類AS特點相似,是一種應(yīng)用廣泛的AS小鼠模型。AS是一類代謝相關(guān)的炎癥性疾病,氧化應(yīng)激以及鈣信號的改變是促成AS新生內(nèi)膜生成的重要因素。胞內(nèi)鈣濃度的升高可引起血管緊張度增加、VSMC增殖,進而影響AS進程。由于胞外游離鈣離子濃度遠高于胞內(nèi)鈣濃度,當(dāng)平滑肌細胞膜上鈣通道開放后,胞外鈣離子內(nèi)流可引起VSMC內(nèi)鈣濃度持續(xù)升高。鈣滲透離子通道-非電壓門控陽離子通道TRPM家族是VSMC上形成鈣通道的關(guān)鍵分子,在調(diào)節(jié)血管的通透性、血管生成、血管重塑和增殖中起關(guān)鍵作用[10-11]。其中TRPM2不僅是鈣離子通道,還是胞內(nèi)氧化應(yīng)激和活性氧的內(nèi)源性氧化還原傳感器,介導(dǎo)氧化應(yīng)激相關(guān)的[Ca2+]i增加。TRPM2有6個跨膜結(jié)構(gòu)域,其N末端包含4個高保守氨基酸殘基,C末端有一個NUDT9-H結(jié)構(gòu)域,可與二磷酸腺苷核糖(adenosine diphosphate ribose,ADPR)特異性結(jié)合,從而激活TRPM2。此外TRPM2還可被活性氧如過氧化氫、煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(nicotinamide adenine dinucleotide,NAD)、環(huán)二磷酸腺苷核糖(cyclic adenosine diphosphate ribose,cADPR)、胞內(nèi)[Ca2 +]i等所激活[12-13]。最近的研究證據(jù)提示,TRPM2在氧化應(yīng)激相關(guān)的鈣信號中起著重要作用[14]。過氧化氫可間接激活細胞核中聚ADPR聚合酶和線粒體中NAD酶(NADase)促進ADPR形成,進而激活TRPM2;而CD38作為一個多功能胞外酶,以NAD+為底物催化生成ADPR和cADPR,也可被氧化應(yīng)激所激活。故過氧化氫可通過CD38-ADPR-TRPM2信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機制激活TRPM2[15]。也有研究表明,過氧化氫可不依賴與ADPR結(jié)合調(diào)控TRPM2,它通過氧化TRPM2上的蛋氨酸殘基(蛋氨酸-214)調(diào)節(jié)TRPM2通道[16]。因此認為氧化應(yīng)激產(chǎn)生的活性氧如過氧化氫可能通過上述機制激活TRPM2,上調(diào)TRPM2基因表達,從而增加胞內(nèi)鈣水平,促進AS的發(fā)生發(fā)展。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]外周5-羥色胺在動脈粥樣硬化中的作用研究進展[J]. 程茹,傅繼華. 藥學(xué)研究. 2017(05)
本文編號：3495746
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