促炎性細(xì)胞因子對(duì)大鼠頸動(dòng)脈體慢性缺氧感受的調(diào)節(jié).pdf

1、頸動(dòng)脈體位于頸動(dòng)脈分叉處，是重要的外周化學(xué)感受器，其功能主要是感受動(dòng)脈血氧分壓(PaO2)、二氧化碳分壓(PaCO2)和pH值的變化，從而調(diào)節(jié)呼吸和循環(huán)反射。近年來(lái)有研究證實(shí)，頸動(dòng)脈體還可以感受血液溫度、滲透壓和血糖的變化。頸動(dòng)脈體血液供應(yīng)豐富，富含毛細(xì)血管竇。頸動(dòng)脈體的感覺(jué)傳入神經(jīng)為竇神經(jīng)(舌咽神經(jīng)的一個(gè)分支)，胞體位于舌咽神經(jīng)的巖神經(jīng)節(jié)。另外，頸動(dòng)脈體還接受從鄰近的的頸上節(jié)發(fā)出的交感神經(jīng)和從迷走神經(jīng)發(fā)出的副交感神經(jīng)的支配。頸動(dòng)脈體的

2、實(shí)質(zhì)細(xì)胞包括兩類(lèi)特殊類(lèi)型的細(xì)胞：Ⅰ型細(xì)胞(或稱(chēng)主細(xì)胞，球細(xì)胞)和Ⅱ型細(xì)胞(或稱(chēng)支持細(xì)胞，衛(wèi)星細(xì)胞)。Ⅰ型細(xì)胞聚集成團(tuán)，細(xì)胞呈橢圓形，有大量囊泡，其囊泡內(nèi)含乙酰膽堿、兒茶酚胺(多巴胺和去甲腎上腺素)、腦啡肽、P物質(zhì)等神經(jīng)遞質(zhì)和神經(jīng)活性肽。Ⅱ型細(xì)胞薄而細(xì)長(zhǎng)，以鞘膜包囊的方式圍繞著球細(xì)胞。 白細(xì)胞介素(IL)-1β是調(diào)節(jié)機(jī)體免疫、炎癥、內(nèi)分泌和代謝活動(dòng)急性反應(yīng)的一種重要的促炎性細(xì)胞因子，正常生理狀態(tài)下體內(nèi)的一些細(xì)胞即有其表達(dá)；機(jī)體受到

3、免疫刺激及組織損傷時(shí)其合成和分泌增多；機(jī)體在缺氧時(shí)往往也伴有促炎性細(xì)胞因子的變化，而不是單純的缺氧。近年來(lái)我們觀(guān)察到頸動(dòng)脈體主細(xì)胞本身表達(dá)IL-1β，同時(shí)還有其Ⅰ型受體(IL-1RI)的高表達(dá)，提示頸動(dòng)脈體具有感受促炎性細(xì)胞因子刺激的物質(zhì)基礎(chǔ)。但促炎性細(xì)胞因子是否調(diào)節(jié)頸動(dòng)脈體的低氧感受作用目前在國(guó)內(nèi)外尚未見(jiàn)報(bào)道。對(duì)此問(wèn)題進(jìn)行研究具有重要理論意義和應(yīng)用價(jià)值。 本研究針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，以頸動(dòng)脈體為研究對(duì)象，設(shè)計(jì)了四組實(shí)驗(yàn)，分別采用了免疫

4、組織化學(xué)、圖象分析和放射免疫分析的方法，對(duì)促炎性細(xì)胞因子在頸動(dòng)脈體慢性缺氧感受中的調(diào)節(jié)作用做初步探討。首先建立慢性缺氧和促炎性細(xì)胞因子刺激模型；在此基礎(chǔ)上研究了促炎性細(xì)胞因子IL-1β對(duì)頸動(dòng)脈體感受慢性缺氧引起的IL-1β、IL-1RI和酪氨酸羥化酶(TH，兒茶酚胺類(lèi)物質(zhì)的合成酶)變化的調(diào)節(jié)；進(jìn)而對(duì)ERK1/2通路在IL-1β調(diào)節(jié)頸動(dòng)脈體感受慢性缺氧中的作用做了初步探討。 主要結(jié)果：1.成功建立了慢性缺氧和促炎性細(xì)胞因子刺激動(dòng)物

5、模型。血常規(guī)檢測(cè)結(jié)果顯示：慢性缺氧兩周后大鼠外周血中紅細(xì)胞數(shù)及血紅蛋白含量明顯增高；腹腔注射重組鼠IL-1β(rmIL-1β)可引起大鼠外周血中性粒細(xì)胞含量增加；放射免疫分析顯示慢性缺氧兩周或腹腔注射rmIL-1β均可引起大鼠外周血中IL-1β含量增加。 2.慢性缺氧或腹腔注射rmIL-1β均引起大鼠頸動(dòng)脈體中IL-1β表達(dá)上調(diào)，提示缺氧或促炎性細(xì)胞因子刺激可能會(huì)使頸動(dòng)脈體合成和分泌IL-1β增加。推測(cè)IL-1β在頸動(dòng)脈體中可能

6、是以自分泌或旁分泌的方式作用于自身受體而發(fā)揮作用。 3.慢性缺氧或腹腔注射rmIL-1β可以引起大鼠頸動(dòng)脈體中IL-1RI表達(dá)上調(diào)。雖缺氧和IL-1β刺激之間無(wú)交互作用，但慢性缺氧伴IL-1β刺激比單純?nèi)毖趸騃L-1β刺激引起的IL-1RI增加更為顯著。此結(jié)果提示這些刺激因素可能通過(guò)上調(diào)IL-1RI表達(dá)，增加頸動(dòng)脈體對(duì)IL-1感受的敏感性，從而調(diào)節(jié)頸動(dòng)脈體的缺氧感受功能。 4.慢性缺氧或腹腔注射rmIL-1β可以引起大鼠

7、頸動(dòng)脈體中TH表達(dá)上調(diào)，而且這兩個(gè)因素之間存在協(xié)同作用，提示慢性缺氧或促炎性細(xì)胞因子刺激不僅能夠分別促進(jìn)頸動(dòng)脈體中兒茶酚胺類(lèi)物質(zhì)的合成。而且IL-1β刺激可以促進(jìn)慢性缺氧時(shí)頸動(dòng)脈體中兒茶酚胺類(lèi)物質(zhì)的合成。 5.在未給予任何刺激的大鼠，p-ERK1/2主要表達(dá)在頸動(dòng)脈體Ⅱ型細(xì)胞，在Ⅰ型細(xì)胞偶有表達(dá)，提示ERK1/2信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑參與了Ⅱ型細(xì)胞的正常生理活動(dòng)。而慢性缺氧、rmIL-1β或慢性缺氧和rmIL-1β聯(lián)合刺激后，頸動(dòng)脈體Ⅰ型

8、細(xì)胞也出現(xiàn)了大量的p-ERK1/2的表達(dá)。提示慢性缺氧或/和IL-1β刺激可以激活球細(xì)胞中的ERK1/2信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，該通路可能在球細(xì)胞對(duì)慢性缺氧和免疫刺激的反應(yīng)中發(fā)揮作用。 本研究證實(shí)：頸動(dòng)脈體可以感受慢性缺氧和IL-1β刺激，通過(guò)上調(diào)IL-1RI，增加頸動(dòng)脈體對(duì)IL-1感受的敏感性；促炎性細(xì)胞因子可以促進(jìn)慢性缺氧時(shí)頸動(dòng)脈體中兒茶酚胺類(lèi)物質(zhì)的合成，從而調(diào)節(jié)頸動(dòng)脈體的慢性缺氧感受功能；ERK1/2通路可能在球細(xì)胞感受慢性缺氧以及