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背景阻塞型睡眠呼吸暂停患者在睡眠中反复出现上气道阻塞,引起循环间歇性低氧血症(CIH),继发高血压,部分归因于颈动脉体可塑性增强引起交感神经活性增加。谷氨酸是兴奋性神经递质,其受体分为离子型(Ionotropic glutamate receptor,iGluR)和代谢型受体(Metabotrapic glutamate receptor,mGluR)。我们前期研究发现,颈动脉体表达iGluR,CIH通过iGluR谷氨酸能信号通路调控颈动脉体可塑性。但是该通路并不能解释CIH引起的颈动脉体可塑性的全部现象。我们推测mGluR谷氨酸能信号通路参与调节CIH诱导的颈动脉体可塑性。目的1.从分子生物学水平阐明颈动脉体表达mGluR;2.从形态学水平明确mGluR1/5在颈动脉体的定位;3.从功能学水平阐明低氧对颈动脉体mGlu R1/5的调控。方法1.采用RT-PCR技术检测人及大鼠颈动脉体代谢型谷氨酸受体mGluR各个亚基mRNA的表达。2.运用免疫荧光双标染色技术,通过与颈动脉体I型细胞标记物酪氨酸羟化酶(Tyrosine hydroxylase,TH)和II型细胞标记物胶质纤维酸性蛋白(Glial fibrillary acidic protein,GFAP)免疫荧光共染,明确第I组代谢型谷氨酸受体(mGluR1和mGluR5)在大鼠颈动脉体I型细胞和II型细胞的定位;此外,通过与神经元和神经纤维标记物神经丝蛋白(Neurofilament,NF)共染,明确第I组代谢型谷氨酸受体在神经元和神经纤维上的定位。3.体外实验,通过培养颈动脉体,应用Western blot检测低氧对颈动脉体mGluR1/5信号通路的调控。(1)在含正常氧浓度的条件下培养颈动脉体(21%O2-5%CO2),检测DHPG、JNJ16259685和MPEP对mGluR1/5信号通路的调控;(2)在低氧环境下培养颈动脉体(5%O2-5%CO2-90%N2),检测低氧刺激JNJ162599685和MPEP对mGluR1/5信号通路的影响。4.通过CIH动物模型,模拟OSA患者睡眠CIH的病理过程,检测CIH对mGluR表达的调控:使用Biospherix Oxycycler A84,制备CIH模型,模型组大鼠暴露于CIH(10%O2 3 min-21%O2 1 min,10次/h,8 h/d,14 d),对照组饲养于常氧环境(21%O2)。结果1.RT-PCR结果显示,大鼠及人颈动脉体表达多种代谢型谷氨酸受体亚基:(1)mGluR的8个亚型mRNA在大鼠颈动脉体上均表达;(2)人颈动脉体表达mGluR1、mGluR2、mGluR5、mGluR6、mGluR7、mGluR8的mRNA,但mGluR3和mGluR4在人颈动脉体未获得扩增条带。2.免疫荧光结果显示:mGluR1在颈动脉体I型细胞和神经元表达,但在II型细胞和神经纤维不表达。mGluR5定位在颈动脉体I型细胞、II细胞、神经元和毛细血管内皮细胞表达,但不表达于神经纤维。3.体外实验,我们发现:(1)mGluR1/5激动剂DHPG上调CaMKII和Akt的磷酸化水平,且该激活作用可被mGluR1特异性抑制剂JNJ16259685和mGluR5特异性抑制剂MPEP所抑制,说明颈动脉体存在功能性mGluR1/5,激活mGluR1/5后可触发其下游信号通路传导;(2)低氧上调Akt和ERK磷酸化水平,JNJ16259685可抑制低氧引起的Akt和ERK磷酸化升高,而MPEP无影响,说明mGluR1而不是mGluR5通过激活Akt和ERK介导的信号通路参与调节颈动脉体对低氧的反应;(3)低氧处理增加TH的表达水平,JNJ16259685对低氧引起的TH表达水平升高具有促进作用。然而,MPEP对低氧引起的TH表达水平增加具有明显抑制作用。说明在mGluR1/5与低氧引起的TH表达升高相关,且具有相反作用:mGluR1对TH的表达具有抑制作用,而mGluR5对TH的表达具有激活作用。4.通过循环间歇性低氧动物模型,我们发现,给予大鼠14天循环间歇性低氧,上调mGluR5 mRNA表达水平,而对mGluR1 mRNA表达水平无影响。结论1.大鼠及颈动脉体表达多种mGluR亚型mRNA;2.mGluR1与mGluR5在颈动脉体的分布不一致:mGluR1定位于颈动脉体I型细胞和神经元;mGluR5定位于I型细胞、II型细胞、神经元和毛细血管内皮细胞;3.CIH通过上调mGluR5表达水平介导CIH诱导的颈动脉体可塑性;4.mGluR1/5信号通路可能介导低氧诱导的颈动脉体可塑性。