鈣庫操縱的鈣內(nèi)流在老年動(dòng)物平滑肌細(xì)胞中的改變及其對(duì)收縮功能的影響.pdf

1、細(xì)胞內(nèi)鈣信號(hào)在平滑肌收縮功能中具有重要作用，鈣離子濃度升高是觸發(fā)平滑肌細(xì)胞收縮的關(guān)鍵因素。因此，Ca2+通道在平滑肌收縮功能中具有至關(guān)重要的作用。
　　在各種組織細(xì)胞中，鈣庫操縱的鈣內(nèi)流（store-operated caclium entry，SOCE）是介導(dǎo)Ca2+進(jìn)入細(xì)胞的重要方式，鈣庫操縱的鈣內(nèi)流是指細(xì)胞內(nèi)鈣庫（通常是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)或肌漿網(wǎng)）清空后會(huì)激活細(xì)胞膜上的Orai1通道，從而介導(dǎo)細(xì)胞外Ca2+內(nèi)流，這一反應(yīng)的目的主要是為了

2、補(bǔ)充鈣庫鈣的丟失。目前研究證實(shí)，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上的單跨膜蛋白STIM1是鈣庫內(nèi)Ca2+濃度的感受器，當(dāng)鈣庫中鈣耗竭時(shí)，STIM1感受鈣離子濃度降低從而被激活，引起STIM1聚集和轉(zhuǎn)位到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜-細(xì)胞膜接觸交界處，然后與細(xì)胞膜上Orai1通道發(fā)生相互作用。被激活的Orai1開放后，介導(dǎo)了鈣內(nèi)流反應(yīng)。由于這一機(jī)制在最近幾年才被闡明，所以其介導(dǎo)的鈣信號(hào)在各個(gè)組織細(xì)胞的功能研究一直是研究的熱點(diǎn)，但衰老時(shí)鈣庫操縱的鈣內(nèi)流在平滑肌組織的改變還未完全闡明，

3、所以本研究采用腸系膜動(dòng)脈、胸主動(dòng)脈及小腸等不同平滑肌組織，深入闡明鈣庫操縱的鈣內(nèi)流在平滑肌細(xì)胞收縮功能中的作用及其在衰老時(shí)的改變。
　　本研究分為以下兩部分來闡明鈣庫操縱的鈣內(nèi)流在激動(dòng)劑引起的平滑肌收縮中的作用以及在年齡增加時(shí)的改變：
　?。?）衰老引起的腸系膜動(dòng)脈和胸主動(dòng)脈中激動(dòng)劑引起的鈣庫操縱的鈣內(nèi)流和血管收縮模式改變；
　　（2）鈣庫操縱的鈣內(nèi)流在老年動(dòng)物腸道平滑肌中的改變和對(duì)收縮功能影響。通過本課題研究，闡明了

4、鈣庫操縱的鈣內(nèi)流在老年動(dòng)物平滑肌組織中的改變，可以為衰老時(shí)各種組織功能的改變提供理論依據(jù)，而且，也可以為臨床中治療老年相關(guān)疾病提供新的藥物作用靶點(diǎn)。
　　1．衰老引起的腸系膜動(dòng)脈和胸主動(dòng)脈中激動(dòng)劑引起的鈣庫操縱的鈣內(nèi)流和血管收縮模式改變
　　本研究中以老年和年輕大鼠為研究對(duì)象，探討鈣庫操縱的鈣內(nèi)流在激動(dòng)劑引起的血管平滑肌細(xì)胞收縮中的作用，同時(shí)比較了血管平滑肌細(xì)胞收縮功能隨著年齡增加的變化。實(shí)驗(yàn)采用鈣成像、血管張力測定、免疫蛋

5、白印跡和免疫熒光等手段，檢測和比較激動(dòng)劑誘發(fā)的年輕和老年大鼠胸主動(dòng)脈和腸系膜動(dòng)脈平滑肌組織鈣庫操縱的鈣內(nèi)流引起的收縮功能差異和鈣庫操縱的鈣內(nèi)流主要成分蛋白 Orai1和STIM1的表達(dá)變化，通過研究發(fā)現(xiàn)（1）鈣成像結(jié)果顯示毒胡蘿卜素誘導(dǎo)的血管平滑肌細(xì)胞的鈣庫操縱的鈣離子內(nèi)流在老年大鼠的腸系膜動(dòng)脈顯著增強(qiáng)，但相反，在老年大鼠的胸主動(dòng)脈則顯著減弱；（2）血管張力測定實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)毒胡蘿卜素、α受體激動(dòng)劑苯腎上腺素和內(nèi)皮素受體激動(dòng)劑內(nèi)皮素-1引

6、起的鈣庫操縱的鈣離子內(nèi)流介導(dǎo)的血管收縮在老年大鼠腸系膜動(dòng)脈平滑肌組織明顯增強(qiáng)；而在老年大鼠胸主動(dòng)脈平滑肌組織卻明顯減弱；（3）免疫蛋白印記和免疫熒光檢測結(jié)果顯示，Orai1的表達(dá)水平在老年大鼠腸系膜動(dòng)脈平滑肌組織顯著增加，而在老年胸主動(dòng)脈平滑肌組織卻顯著減少。通過以上的研究，我們證明了隨著年齡的增加，血管平滑肌組織鈣庫操縱的鈣內(nèi)流會(huì)出現(xiàn)顯著的變化。而Orai1在老年大鼠腸系膜動(dòng)脈和胸主動(dòng)脈平滑肌組織表達(dá)水平完全相反，這種改變模式可能是導(dǎo)

7、致二者對(duì)激動(dòng)劑引起的收縮功能改變完全不同的一個(gè)重要原因。同時(shí)，由于鈣信號(hào)在血管平滑肌收縮功能中有重要作用，所以，我們的研究結(jié)果可以為臨床治療年齡相關(guān)疾病提供一個(gè)新的靶點(diǎn)。
　　2.鈣庫操縱的鈣內(nèi)流在老年動(dòng)物腸道平滑肌中的改變和對(duì)收縮功能影響
　　本研究中使用老年和年輕小鼠，旨在進(jìn)一步探討鈣庫操縱的鈣內(nèi)流在小腸平滑肌組織細(xì)胞對(duì)其收縮功能的影響以及在老年時(shí)的改變。實(shí)驗(yàn)采用收縮張力測定、免疫蛋白印跡和免疫組化等方法，檢測和比較激動(dòng)

8、劑誘發(fā)的年輕和老年小鼠小腸平滑肌組織鈣庫操縱的鈣內(nèi)流引起的收縮功能差異和鈣庫操縱的鈣內(nèi)流主要成分蛋白Orai1和STIM1的表達(dá)變化。通過研究發(fā)現(xiàn)（1）老年和年輕小鼠小腸的重量沒有顯著性差異；（2）80 mmol/L高鉀溶液誘發(fā)的老年小鼠小腸收縮能力顯著降低；（3）乙酰膽堿誘發(fā)的老年小鼠小腸收縮能力也出現(xiàn)顯著降低；（4）乙酰膽堿和毒胡蘿卜素誘發(fā)的鈣庫操縱鈣內(nèi)流引起的老年小鼠小腸收縮能力顯著降低；（5）免疫蛋白印記和免疫組化都顯示老年小鼠