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质膜钙镁ATP酶的分离、纯化和重建及其在高血压状态下功能变化和机制的研究

钱迅  
【摘要】:原发性高血压病是严重危害人类健康的常见病和多发病。研究该病的发病机制具有重要的理论意义和现实意义。大量研究表明高血压时阻力血管的过度收缩与血管平滑肌细胞内钙浓度的持续增高密切相关。因此,如何解决胞内高钙的问题是高血压研究中的重要课题之一。 血管平滑肌胞内钙浓度主要由钙的出胞过程,入胞过程和胞内摄取,释放过程调节。钙泵是胞内钙出胞过程的主动转运形式,因此在降低胞内钙浓度方面具有重要作用。但是关于钙泵在高血压发病中的作用和机制至今未明。现有的研究结果多数认为高血压状态下钙泵的功能降低,这是引起平滑肌细胞内钙浓度升高的原因之一。但也有文献认为高血压状态下钙泵功能没有改变,甚至提高。因此,至今为止,意见仍未统一。至于钙泵功能为何改变,及其原因何在。这些问题都没有明确的答案。鉴于此,本研究的目的主要回答如下两个问题:1.高血压状态下钙泵功能究竟是否有改变?2.这种改变的原因何在? 由本研究得到的主要结果如下: 1.建立了质膜钙泵的分离纯化方法和磷脂重建方法并用这些方法成功地分离纯化了正常大鼠(CR)和自发性高血压大鼠(SHR)红细胞膜钙泵,而且将其重建于人工脂质体上。结果表明纯化和重建后的钙泵分别具有水解活性和转运活性。这项工作至今在国内外未见报道。 2.系统地研究了高血压状态下质膜钙泵的功能变化及其可能的机制。结果表明:高血压状态下A.SHR质膜钙泵的功能确有改变,不论膜状态下的基础活性还是模拟状态下钙泵的活性均下降;B.红细胞胞内因素和胞外因素对钙泵均有调节作用,这些作用是一致的和协同的,均使其活性增加。这在生理学意义上反映了高血压状态下机体内可能存在的负反馈机制的作用.C.红细胞胞内调节因素的作用强于胞外调节因素的作用。这可能是高血压状态下胞内高钙以及由高钙引起的一系列变化的反映。高钙本身也是调节钙泵活性的生理刺激物。D.质膜对钙泵的活性有重要的调节作用。纯化前SHR钙泵对各种环境刺激的反应均低于CR钙泵,而纯化后二者表现及行为基本一致。由此提示,高血压状态下质膜的成分,性质和理化状态可能发生某种改变,而这种改变对钙泵活性有抑制作用。E.在重建的磷脂系统上SHR钙泵转运钙离子的能力与CR钙泵基本一致。结果提示SHR钙泵在分子结构上可能没有重大改变。F.SHR钙泵基因的表达活性低于CR钙泵。这是其在膜状态下活性低下的主要原因之一。G.SHR钙泵在质膜上的丰度低于CR钙泵。此结果与钙泵基因表达水平低下相一致。 综上所述,高血压状态下质膜钙泵功能低下。其主要原因可能与其自身分子结构和胞内胞外的调节因素无关,而与其基因表达水平下降和高血压状态下质膜可能发生的性质及理化状态改变有密切的关系。


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