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钙敏感受体(calcium-sensingreceptorCa-SR)是具有七个跨膜区域的G蛋白偶联受体,维持机体钙和其它金属离子的稳态,同时也参与调节激素分泌、细胞凋亡、分化及衰老等过程。在一些组织,例如甲状旁腺,已有大量研究。然而,Ca-SR在心血管系统的生理功能及病理意义尚不清楚。
目的观察不同鼠龄大鼠心肌组织Ca-SR的表达规律;Ca-SR的表达及其介导的细胞内钙变化与心肌缺血—再灌注损伤的关系;Ca-SR与心肌细胞凋亡的关系及相关信号传导途径。
方法采用RT-PCR技术,检测不同情况下心肌组织Ca-SRmRNA的表达差异,缺血—再灌注时心肌组织TNF的变化;Lagendorff离体灌流的方法复制心脏缺血—再灌注模型;用透射电镜观察心肌超微结构的变化;用HE染色观察细胞形态学改变;应用激光扫描共聚焦显微镜(LSCM)观察酶解分离的大鼠心肌细胞正常、缺血、缺血—再灌注时的[Ca2+]i变化;紫外分光光度计测定大鼠离体灌流心脏缺血—再灌注心肌组织匀浆的LDH、MDA含量,XOD、SOD、ATPase的活性;TUNEL染色、免疫荧光和流式细胞仪观察细胞凋亡;WesternBlot检测心肌组织Ca-SR蛋白和乳鼠心肌细胞ERK1/2、Bcl2及Caspase3的表达。
结果:大鼠出生后,心肌组织中Ca-SRmRNA的转录逐渐升高,4周时达到高峰,8、12周回落到出生水平,16周开始上升,直至28周一直维持在较高水平。大鼠心肌缺血40min及再灌注1h、2h心肌组织Ca-SR的mRNA表达升高,再灌注3h、4h后降低;心肌组织Ca-SR蛋白表达在缺血40min时,无明显变化,再灌注1h、2h后升高;随缺血及再灌注时间延长,心肌超微结构损伤愈来愈严重,TNF的转录水平持续上升;心肌组织中LDH、MDA含量和XOD、SOD活力随着缺血及再灌注时间延长而增加,ATPase活力缺血后降低,再灌注后回升,但几种物质在再灌注晚期均下降;Ca-SR激动剂(GdCl3)在缺血及再灌注时,引起细胞内钙升高;GdCl3能使Caspase3活化,促进心肌细胞凋亡,同时,也使ERK1/2的磷酸化增加、Bcl2表达;加入酪氨酸蛋白激酶阻断剂PD98059后,心肌细胞凋亡率增加,ERK1/2磷酸化降低,Bcl2表达消失,Caspase3活化增强。
结论大鼠心肌组织存在Ca-SR,其表达与月龄有一定关系,并可能介导细胞内钙超载,参与心肌缺血—再灌注损伤的发生。Ca-SR激活,通过Caspase3活化促进心肌细胞凋亡;同时亦可激活酪氨酸蛋白激酶途径。