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目的:原发性醛固酮增多症(PA)是引起继发性高血压最常见的原因,主要包括肾上腺醛固酮腺瘤和特发性醛固酮增多症等。后者大多需要药物治疗才可在一定程度上控制高血压,但其降压效果有待进一步研究和改善。因此,深入了解肾上腺皮质合成和分泌醛固酮的信号转导通路,对于阐明特发性醛固酮增多症的发病机制和开发位于信号通路上游的高选择性的药物具有重大意义,是今后研究的重点方向。G蛋白偶联受体(GPCRs)在体内分布广泛,几乎参与所有生理活动的调节。研究已经证实,多种疾病的发生发展与其介导的信号通路有关。G蛋白信号调节因子(RGS)可加速终止GPCRs信号通路的传导,从而参与G蛋白失活的调节过程。其中,RGS2表达水平的改变与血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)对肾上腺皮质细胞醛固酮分泌的调节似乎存在某些联系,被认为是参与调节机体醛固酮分泌的重要因素之一。人肾上腺皮质癌来源的H295R细胞不仅能够稳定合成所有类固醇激素,而且其对AngⅡ刺激醛固酮合成的过程十分敏感,被认为是研究二者之间关系的理想细胞系。由于AngⅡ刺激H295R细胞醛固酮分泌的信号转导通路和具体机制尚不十分明确,我们希望明确RGS2表达水平的改变是否能够影响AngⅡ介导的信号通路并进而调节醛固酮的合成和分泌,以期探索开发治疗特发性醛固酮增多症的具有高选择性的药物。 方法:为达到上述目标,我们应用设计的针对人RGS2的mRNA序列的慢病毒载体,在人肾上腺皮质癌(H295R)细胞系过度表达RGS2以及通过RNA干扰下调RGS2,研究了在AngⅡ的刺激下,RGS2不同表达水平的H295R细胞分泌醛固酮量的情况,并评估了这些情况下,参与AngⅡ刺激醛固酮合成过程的p38MAPK信号通路和CAMKⅡ信号通路的活性。首先,我们根据人RGS2 mRNA序列分别扩增RGS2基因或设计并合成相应的shRNA片段,分别克隆至相应的慢病毒载体中并进行后续测定。两种病毒分别转染H295R细胞后,Western-blot和实时定量PCR(RT-qPCR)法测定其在过表达或抑制RGS2蛋白表达和基因表达的效果。接着,利用正常H295R细胞和前一阶段建立好的慢病毒稳定转染的具有RGS2过表达和RGS2干扰下调特征的H295R细胞,进行以下实验:(1)分别以不同浓度的MgⅡ(终浓度分别为10-9,10-8,10-7,10-6mol/L)刺激所有细胞组,ELISA法测量刺激前和持续刺激24小时后,所有H295R细胞组培养基上清液中醛固酮的量。了解RGS2表达水平不同的H295R细胞的醛固酮基础分泌量和在AngⅡ刺激下醛固酮分泌量的变化情况;(2)Western-blot法分别检测不同细胞组中,以10-6mol/L AngⅡ刺激后p38MAPK和CAMKⅡ发生磷酸化的程度,了解RGS2表达水平的不同是否影响AngⅡ经由这两种信号通路发挥生物学效应;(3)分别运用p38MAPK和CAMKⅡ通路的特异性阻滞剂SB202190和KN-93阻断p38MAPK和CAMKⅡ信号通路,观察不同时间点加入AngⅡ时p38MAPK和CAMKⅡ发生磷酸化的程度以及H295R细胞分泌醛固酮的量的变化,以验证这两种信号通路在醛固酮分泌过程中的作用。 结果:(1)成功地分别构建了包括RGS2基因的慢病毒过表达载体及针对RGS2基因的shRNA慢病毒干扰载体。RGS2过表达慢病毒转染72小时后的H295R细胞,其RGS2 mRNA和RGS2蛋白的表达水平较对照组细胞均显著提高(p<0.01)。RGS2-shRNA-慢病毒载体转染96小时后,H295R细胞中RGS2的表达则被有效抑制,在mRNA和蛋白水平的抑制率分别为72.6%和70.5%(p<0.01)。关于RGS2表达水平对H295R细胞醛固酮分泌水平的影响及相关信号通路的研究结果显示,(2) RGS2基因过表达组(OE组)H295R细胞在未加入AngⅡ时分泌的基础醛固酮量与对照组(OE-con组)细胞相比显著减少(p<0.01),而在加入不同浓度的AngⅡ刺激后24小时,OE组细胞的醛固酮分泌量均较对照组有所降低(p<0.01)。在RGS2基因干扰下调组,未加入AngⅡ时实验组(RNAi组)细胞的基础醛固酮分泌量较对照组(RNAi-con组)升高(p<0.01),不同浓度AngⅡ刺激后RNAi组细胞分泌醛固酮的量较对照组亦均显著增加(p<0.01)。(3)与对照组相比,OE组H295R细胞在AngⅡ刺激下,p38MAPK发生磷酸化的程度显著降低(p<0.05);而RNAi组H295R细胞经AngⅡ刺激后,p38MAPK磷酸化程度较对照组细胞显著增加(p<0.05)。AngⅡ刺激细胞后,OE组和RNAi组细胞发生CAMKⅡ磷酸化的变化趋势与p38MAPK相似,各组结果的差异均有统计学意义(p<0.05)。(4)在所有细胞组中,无论SB202190和AngⅡ加入的次序如何,p38MAPK的磷酸化反应均明显受到抑制(p<0.05),而CAMKⅡ发生磷酸化并未受到影响。而CAMKⅡ通路特异性阻滞剂KN-93则能够有效阻断p38MAPK和CAMKⅡ两条通路的信号传导(p<0.05)。(5)与仅加入AngⅡ组相比,SB202190和KN-93均能显著降低各组细胞分泌的醛固酮的量(p<0.05)。 结论:RGS2表达水平的改变能显著影响AngⅡ刺激下H295R细胞分泌的醛固酮量,p38MAPK信号通路尤其是CAMKⅡ信号通路均参与调控肾上腺皮质细胞RGS2对醛固酮分泌量的调控机制。这一研究结果对进一步开发针对特发性醛固酮增多症的特异性高选择药物具有重要意义。