鈣庫操縱的鈣內(nèi)流和鈉鈣交換體在卡巴膽堿引起的氣管平滑肌收縮中的作用.pdf

1、背景：
　　氣管、支氣管平滑肌功能障礙引起的呼吸系統(tǒng)疾病是一類常見慢性疾病，近年來，患病率和死亡率呈逐年增加趨勢，嚴重威脅人類健康。而引起平滑肌收縮最主要的因素是細胞內(nèi)鈣離子濃度，調(diào)節(jié)細胞內(nèi)鈣離子濃度方式包括胞外鈣內(nèi)流和胞內(nèi)鈣的釋放，鈣庫操縱的鈣內(nèi)流（store-operated Ca2+entry，SOCE），是介導(dǎo)Ca2+內(nèi)流的一種重要方式，由鈣庫操縱的鈣內(nèi)流通道（store-operated Ca2+ channel，SOC

2、C）介導(dǎo)。Orai1和基質(zhì)相互作用蛋白分子1（STIM1）是SOCC的兩個重要組成成分。Orai1是位于細胞膜上的四次跨膜蛋白，利用毒胡蘿卜素（Thapasigargin，TG）清空鈣庫引起鈣庫耗竭后，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上的鈣濃度感受器 STIM1發(fā)生聚集，導(dǎo)致內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜與細胞膜靠近，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的STIM1通過與細胞膜上的Orai1通道蛋白相互作用，激發(fā)Orai1通道開放，介導(dǎo)外鈣內(nèi)流。鈉鈣交換體（sodium calcium exchanger，N

3、CX）是廣泛分布于細胞質(zhì)膜、線粒體膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、分泌小泡膜等膜性結(jié)構(gòu)上的一種陽離子轉(zhuǎn)運蛋白。鈉鈣交換體可以對胞質(zhì)內(nèi)Ca2+濃度進行快速精確的調(diào)節(jié)，從而影響細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、細胞生長發(fā)育等一系列生理活動。
　　氣管平滑肌舒縮在調(diào)節(jié)氣道直徑和呼吸功能中發(fā)揮重要作用，而SOCE和NCX在調(diào)節(jié)氣管平滑肌細胞內(nèi)鈣濃度和收縮功能中有重要作用，但詳細機制仍未闡明清楚。本研究采用小鼠氣管為研究對象，分別用NCX的阻斷劑KB-R7943、Orai1的阻

4、斷劑BTP2和L-型依賴的電壓依賴式鈣通道阻斷劑Nifedipine進行處理，探究其內(nèi)在機制。
　　目的：
　　本研究旨在探討鈣庫操縱鈣內(nèi)流（store-operated calcium entry，SOCE）和鈉鈣交換體（sodium calcium exchanger，NCX）在卡巴膽堿引起的氣管平滑肌收縮中的作用。
　　方法：
　　1．離體氣管環(huán)的制備
　　采用雄性清潔級C57小鼠，6～8周齡，體重為

5、20～25 g。小鼠采用CO2窒息法處死，充分暴露頸部并盡快取出氣管，放入預(yù)先通入混合氣體(95%O2和5%CO2)的預(yù)冷Krebs液中。在顯微鏡下沿氣管縱軸快速而準(zhǔn)確的將氣管剪成長度約2 mm的氣管環(huán)以備用。
　　2．離體氣管張力實驗
　　在氣管張力實驗浴槽中加入5 mL Krebs液，將制備好的氣管環(huán)小心穿入張力換能器的雙層掛鉤上，平衡30 min后開始實驗。在SOCE引起的氣管收縮實驗中，浴槽中加入無鈣Krebs液平衡

6、10 min后，用1μmol/L卡巴膽堿和不同類型的阻斷劑分別處理10 min，最后加入2.5 mmol/L CaCl2,實驗過程中采用BL-420生物采集系統(tǒng)記錄氣管環(huán)張力的變化。
　　統(tǒng)計學(xué)處理：
　　所有實驗數(shù)據(jù)均以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示。并運用Sigma Plot12.5軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，組間資料采用獨立樣本t檢驗進行比較。P﹤0.05認為有差異并且有統(tǒng)計學(xué)意義。
　　結(jié)果：
　　1．阻斷NC

7、X顯著抑制SOCE引起的氣管平滑肌收縮；
　　2．阻斷電壓依賴的鈣通道對SOCE引起的氣管平滑肌收縮無顯著影響；
　　3．抑制Orai1通道顯著降低SOCE引起的氣管平滑肌收縮反應(yīng)；
　　4．阻斷NCX可顯著抑制卡巴膽堿引起的氣管平滑肌收縮反應(yīng)；
　　5．阻斷Orai1可顯著抑制卡巴膽堿引起的氣管平滑肌收縮反應(yīng)；
　　6．阻斷電壓依賴的鈣通道對卡巴膽堿引起的氣管平滑肌收縮無顯著影響；
　　7．阻斷TR