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缝隙连接在乙酰胆碱致血管平滑肌细胞内皮源性超极化中的作用

薛军辉  
【摘要】: 自1980年Furchgott发现乙酰胆碱(Acetylcholine,ACh)可通过内皮释放一种舒张因子(EDRF),使预先收缩的免主动脉环松弛以来,人们对内皮源性血管张力调节机制进行了广泛的研究,现已证实,EDRF便是一氧化氮(NO)。除EDRF外,80年代末Weston和Suzuki等发现ACh等血管活性物质还可使血管内皮释放一种可使SMC膜电位超极化的因子(EDHF)。EDHF介导的血管舒张不受血红蛋白和亚甲蓝的影响,说明其作用机制与NO无关。EDHF的性质尚未确定,有的研究认为其与EC的K~+通道有关,而有的研究认为平滑肌的内皮源性超极化与EC和SMC之间的缝隙连接(gap junction)有关,因为两者通过缝隙连接有着电偶联作用。本文利用细胞共培养和膜片钳技术,探讨缝隙连接在血管张力调节中的作用。 1.EC和SMC共培养模型建立 采用微孔多聚碳酸酯滤膜(polycarbonste filter membranc)作为载体,将牛主动脉EC和家兔主动脉SMC接种于孔膜的两侧,建立EC和SMC联合培养模型,模拟血管壁EC和SMC间的结构关系。结果:共培养的EC呈单层生长,而SMC呈多层生长,同类和异类细胞间都有缝隙连接形成,缝隙连接的形成与培养的时间有关,在SMC接种后24h,EC通过微孔与SMC形成缝隙连接。此种EC和SMC共培养模型模拟了在体时EC和SMC之间的结构关系,可以用来研究两种细胞间的相互影响。 第回军巴大学项士学位论又 2、ACh对培养的牛主动脉EC电生理学影响 利用常规全细胞记录方式(whole-cell patCh Clamp),测得EC静 息电位呈现两个峰值,分别在刁2 f 7InV(n—42)和I2士 5(n—6)处, 膜电流主要为一内向整流性 K”电流。10 k M ACh可致牛主动脉 EC膜 电位产生超极化;可引起牛主动脉EC产生一个外向电流。ACh这一 作用可被钙激活钾通道(Kc*阻断剂 TEA mM抑制。结果提示:在静 息状态下,牛主动脉*C膜上的主要通道是内向整流性义通道:**h 致EC超极化,该超极化作用可能与K。;;的厂放有关。 3、ACh对家兔主动脉SMC电生理学影响 采用全细胞膜片钳技术观察家兔主动脉SMC上的钾通道活动情 况;并探讨了 ACh对 SMC膜电位和钾电流的作用。结果:用全细胞 膜片钳记录的电流钳制方式测得家兔主动脉SMC的静息膜电位为-45 土smV(n—27)。观察到SMC上主要存在的钾通道电流为Kc。,对TEA 门)敏感,对 4AP门)不敏感。l和 10卜M ACh对该通道 电流和膜电位均无作用。 4、ACh对与EC共培养的SMC电生理功能的影响 mvMAC卜可致家兔主动脉SMC膜电位产生一超极化作用,该 超极化作用不受NO合成酶阻断剂硝基精氨酸队-NNA,100卜M)的影 响,但这一作用可被 lmM TEA或维隙连接阻断剂 40 u MIS p-甘草 次酸 门sc-g灯C厂rhchnjC。[ChI,IHo-(A)抑制。表明:**h对S*C 产生内皮源性超极化作用可能与SMC上KC。厂放有关,且该内皮源性 超极化作用与EC与SMC之间的缝隙连接有密切的关系。 -3 第口二匠大学阿士拿位论文 结论:建立的以微孔聚碳酸酯膜为载体的EC与SMC共培养模型, 该模型可以模拟在体时血管内皮和平滑肌细胞间的组织结构关系。 ACh可以导致牛主动脉EC膜电位超极化,以及引出一外向电流,此 变化均与KC。有关。而ACh对培养的家兔主动脉SMC的膜电位和钾 通道都没有作用:当EC与SMC共培养时,ACh可致家兔主动脉SMC 膜电位产生内皮依赖性超极化,ik作用与内皮释放的N O无关,可被 钙激活 K”通道(KQ)阻断剂 TEA和缝隙连接阻断剂部分阻断。实验 结果提示ACh对与EC共培养的SMC影响可能与EC膜上的KC。激活 有关,之后*C通过*C与S*C问的缝隙连接直接将电信号传递给 SMC,引起SMC膜上的Kc。厂放,仗SMC超极化,继而引起血管的 舒张反应。


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