哺乳動物速激肽hemokinin-1對心血管活性和結腸運動的調節(jié)作用.pdf

1、速激肽家族是擁有共同C-末端序列：FXGLM-NH2的肽家族，哺乳動物速激肽包括SP，NKA，NKB和最近發(fā)現的HK-1。根據其來源，速激肽HK-1包括大鼠/小鼠HK-1，人HK-1及其C-末端片段人HK-1(4-11)。HK-1通過結合速激肽NK1，NK2和NK3受體發(fā)揮一定的生物學作用，其中大鼠/小鼠HK-1與人、大鼠和小鼠的速激肽NK1受體有較高的親和活性，且與SP相當；而人HK-1和人HK-1(4-11)與人速激肽NK1受體的結

2、合能力比SP分別弱14倍和70倍。哺乳動物速激肽SP，NKA和NKB對在體血壓和心率以及對離體的心臟功能都有一定的調節(jié)作用，自從大鼠/小鼠HK-1，人HK-1和人HK-1(4-11)被發(fā)現以來，人們已經報道了它們對痛覺傳遞，免疫發(fā)生，雌性生殖系統(tǒng)功能等方面的調節(jié)作用，而對于大鼠/小鼠HK-1，人HK-1和人HK-1(4-11)的在體心血管調節(jié)作用和離體心臟功能調節(jié)作用方面的研究還未見報道。因此，本論文的第一部分內容主要集中在對HK-1肽

3、的在體心血管活性調節(jié)作用研究，運用在體動物實驗模型研究大鼠/小鼠HK-1，人HK-1和人HK-1(4-11)對心血管活性的調節(jié)作用并揭示其作用機制和相互聯系;本論文的第二部分內容主要是利用離體心臟灌流模型研究在沒有在體條件下的神經和體液等因素影響下，大鼠/小鼠HK-1，人HK-1和人HK-1(4-11)對離體心臟功能的調節(jié)作用及其機制。另外，研究發(fā)現編碼大鼠/小鼠HK-1的小鼠T4C4基因在小鼠消化道上有表達，同時最近的研究報道速激肽受

4、體在小鼠結腸上也廣泛存在，而大鼠/小鼠HK-1自從被發(fā)現以來，其對小鼠結腸運動的調節(jié)作用還未知。因此，本論文的第三部分主要研究大鼠/小鼠HK-1對小鼠結腸運動的調節(jié)作用及其機制，并通過與SP進行比較，深入探討二者在受體親和活性與激動活性方面的區(qū)別與聯系。實驗結果如下：
　　 1.靜脈注射大鼠(小鼠HK-1(0.1-30 nmol/kg)能劑量依賴地降低大鼠平均動脈壓并產生心動過速效應。其降低平均動脈壓作用主要由血管內皮上的NK1

5、受體和內皮舒張因子(NO)介導的，而心動過速反應主要是由交感神經興奮和腎上腺髓質分泌兒茶酚胺類物質介導。靜脈注射低劑量人HK-1(0.1-3 nmol/kg)會導致大鼠平均動脈壓的降低，而高劑量人HK-1(10-30 nmol/kg)會導致雙相平均動脈壓效應(包括降壓和升壓作用)。其中，降壓作用主要是人HK-1激動血管內皮NK1受體而釋放內皮舒張因子(NO)參與的，迷走反射并沒有參與降壓作用。升壓作用主要通過活化交感神經和腎上腺髓質的N

6、K1受體釋放兒茶酚胺產生的。此外，靜脈注射人HK-1后也產生心動過速效應，這種心動過速反應也是由交感神經和腎上腺髓質共同調節(jié)的。有意思的是，人HK-1的羧基末端片段人HK-1(4-11)(0.1-30 nmol/kg)僅能產生劑量依賴的平均動脈壓降低作用，且其降壓反應機制與人HK-1相似。人HK-1(4-11)還能夠引起劑量依賴的心動過速反應，通過對作用機制的研究發(fā)現，人HK-1(4-11)主要是通過刺激交感神經興奮而產生心動過速效應，

7、這與人HK-1引發(fā)心動過速反應的機制略有不同。以上結果表明，新發(fā)現的哺乳動物速激肽大鼠/小鼠HK-1，人HK-1和人HK-1對大鼠平均動脈壓和心率都分別存在獨立的調節(jié)作用，其中大鼠/小鼠HK-1產生的平均動脈壓和心率調節(jié)作用均顯著強于人HK-1和人HK-1(4-11)；同時人HK-1(4-11)是人HK-1的一個活性片段且兩者不同的N-末端氨基酸序列產生了對速激肽NK1受體不同的激動活性。大鼠/小鼠HK-1，人HK-1和人HK-1(4-

8、11)作為速激肽受體激動劑參與了心血管活性的調節(jié)，而速激肽受體又是慢性心血管疾病的調節(jié)因子，因此上述三種速激肽的心血管作用機制研究將有利于人們認識速激肽及其受體在慢性心血管疾病中的作用。
　　 2.大鼠/小鼠HK-1能引起豚鼠離體灌流心臟灌流壓的降低，這表明大鼠/小鼠HK-1在離體心臟上產生了冠脈舒張作用。研究發(fā)現，該作用主要是通過激活冠脈血管內皮細胞上的速激肽NK1受體釋放NO，從而舒張冠脈的。人HK-1可引起雙相的灌流壓變化

9、即先降低灌流壓后升高灌流壓。其中，引起灌流壓降低的作用機制與大鼠/小鼠HK-1相同;而灌流壓升高即冠脈收縮主要是通過激活冠脈交感神經元上的速激肽NK2受體后釋放兒茶酚胺介導的。人HK-1(4-11)僅能產生冠脈收縮作用，其作用機制與人HK-1引起血管收縮的機制類似。除此之外，大鼠/小鼠HK-1和人HK-1還可誘導心率的降低，即負變時性效應。這個作用主要是通過激活速激肽NK1受體釋放乙酰膽堿，然后激活膽堿能M受體介導的。人HK-1(4-1

10、1)也會產生負變時性效應，主要通過速激肽NK2受體和膽堿能M受體來介導的。以上結果表明，大鼠/小鼠HK-1，人HK-1和人HK-1(4-11)在沒有在體神經和其他外周因素的影響下都可調節(jié)離體豚鼠心臟的心臟功能和冠脈活性。本實驗還提出了一些關于速激肽HK-1介導冠脈和心率反應的新機制，由于速激肽與心肌缺血等疾病相關，因此，本實驗結果為研究速激肽在心肌缺血等病理條件下的調節(jié)作用提供了新的理論參考。
　　 3.大鼠/小鼠HK-1能誘導

11、小鼠結腸環(huán)形肌的自主收縮，而且它對小鼠結腸的近端，中端，遠端的最大收縮作用都各不相同。這表明，大鼠/小鼠HK-1對小鼠結腸環(huán)形肌收縮呈現顯著的區(qū)域性差異。通過機理研究發(fā)現，大鼠/小鼠HK-1誘導的結腸環(huán)形肌收縮效應主要是速激肽NK1受體和膽堿能神經元共同介導的，少量位于平滑肌上的速激肽NK2受體也參與了環(huán)形肌的收縮。另外，大鼠/小鼠HK-1也直接作用于結腸平滑肌細胞引起環(huán)形肌收縮。我們還研究了SP對小鼠離體結腸運動功能的影響，結果表明S

12、P能誘導結腸環(huán)形肌產生雙相變化(自主收縮效應和自主舒張效應)。其中，SP的自主收縮效應與大鼠/小鼠HK-1相似，主要通過神經和肌肉中的速激肽NK1受體發(fā)揮作用，但速激肽NK2受體并不參與這些效應。SP誘導的自主舒張效應主要是通過作用于神經元上速激肽NK1受體，釋放NO而介導的。上述研究結果表明，大鼠/小鼠HK-1在調節(jié)小鼠離體結腸運動的受體參與和受體激動活性方面與SP相比都存在顯著差異。我們的研究結果有利于人們評價大鼠/小鼠HK-1和S