線粒體單向轉(zhuǎn)運(yùn)孔在高血壓發(fā)生中對鈣離子運(yùn)轉(zhuǎn)的作用及機(jī)制研究.pdf

1、高血壓發(fā)生機(jī)制的研究受到廣泛重視，研究表明受多系統(tǒng)、多器官、多激素以及遺傳和環(huán)境因素的多重影響。在諸多因素中，血管壁增厚性重構(gòu)是導(dǎo)致原發(fā)性高血壓的基本病理生理機(jī)制，在此過程中，[Ca2+]c持續(xù)增加對興奮-轉(zhuǎn)錄偶聯(lián)和VSMC表型轉(zhuǎn)化至關(guān)重要。線粒體通過MCU鈣攝入及鈉/鈣、氫/鈣交換和可滲透轉(zhuǎn)換孔等[Ca2+]c排出形成線粒體鈣轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制，維持了[Ca2+]m和[Ca2+]c平衡，達(dá)到緩沖和穩(wěn)定胞內(nèi)[Ca2+]c的作用。因此，研究MCU鈣

2、攝取對于線粒體鈣轉(zhuǎn)運(yùn)的調(diào)控和對細(xì)胞內(nèi)鈣穩(wěn)態(tài)的緩沖具有十分重要的意義。
　　本研究第一部分，選擇了攜帶tRNAIleA4263G線粒體基因突變、具有母系遺傳特征的原發(fā)性高血壓患者，提取構(gòu)建永生化淋巴細(xì)胞，就細(xì)胞的基本特征和功能、[Ca2+]m和[Ca2+]c，特別是MCU等以及Ca2+相關(guān)蛋白MICU1、VDAC、NCLX的表達(dá)與功能進(jìn)行了檢測。
　　第二部分，選擇SHR大鼠與WKY大鼠在MCU表達(dá)、鈣離子流(Ica，L)改變

3、進(jìn)行檢測;構(gòu)建SHR大鼠MCU過表達(dá)動(dòng)物模型及基因沉默細(xì)胞，檢測VSMC表型轉(zhuǎn)化、[Ca2+]m和[Ca2+]c的變化、收縮型標(biāo)志蛋白α-SMA和SMA-actin表達(dá)、以及細(xì)胞周期細(xì)胞增殖和細(xì)胞鈣離子流(Ica，L)、鈣激活鉀電導(dǎo)(GK/Ca)的改變。
　　第一部分結(jié)果1、tRNAIleA4263G突變細(xì)胞系[Ca2+]m水平顯著低于正常對照組細(xì)胞系， tRNAIleA4263G突變淋巴母細(xì)胞[Ca2+]c與對照組比較顯示更高水

4、平;暴露于咖啡因后，突變細(xì)胞系[Ca2+]c明顯高于對照組;相反，突變細(xì)胞系[Ca2+]m明顯低于對照組。
　　2、攜帶線粒體tRNAIleA4263G突變細(xì)胞系與對照組相比較，Western blot檢測發(fā)現(xiàn)MCU表達(dá)顯著降低，MICU1表達(dá)與對照組相比較雖下降，但二者沒有顯著性差異;突變細(xì)胞系VDAC表達(dá)與對照組相比較顯著增加，NCLX相對表達(dá)量無明顯改變。
　　3、siRNA-MCU處理后細(xì)胞系的[Ca2+]c水平發(fā)生

5、了增加，[Ca2+]m水平則顯著減少，同樣進(jìn)行MCU選擇性抑制劑Ru360處理后，[Ca2+]m顯現(xiàn)減少，[Ca2+]c顯現(xiàn)增加。
　　第二部分結(jié)果1、對SHR和WKY的VSMCs進(jìn)行MCU表達(dá)檢測發(fā)現(xiàn)，WKY組明顯高于SHR組; SHR組VSMCs的Ica，L電流密度明顯高于WKY組;SHR組鈣通道激活曲線左移，而失活曲線右移，從而導(dǎo)致窗口電流增加。
　　2、MCU過表達(dá)組發(fā)現(xiàn)α-SMA、SM22α和SMA-actin表達(dá)

6、明顯增加;細(xì)胞增殖實(shí)驗(yàn)和周期實(shí)驗(yàn)表明MCU過表達(dá)組VSMCs與對照組相比較處于細(xì)胞增殖期。
　　3、MCU過表達(dá)組與SHR組相比較VSMCs的[Ca2+]m增加，而[Ca2+] c降低。
　　第一部分結(jié)論:1、來自攜帶tRNAIleA4263G突變的母系遺傳高血壓患者的永生淋巴細(xì)胞，其Ca2+攝取明顯降低，而[Ca2+]c增加，導(dǎo)致[Ca2+]m/[Ca2+]c比值下降，引起細(xì)胞內(nèi)鈣超載和細(xì)胞功能改變，這可能是線粒體基因突變

7、導(dǎo)致高血壓發(fā)生的主要機(jī)制之一。
　　2、攜帶tRNAIleA4263G突變細(xì)胞系MCU表達(dá)顯著下調(diào)，MCU是線粒體Ca2+攝取的最主要元件，故我們認(rèn)為線粒體基因突變導(dǎo)致線粒體Ca2+攝取減少主要機(jī)制是來自線粒體MCU蛋白降低，而與MICU1無關(guān)。
　　3、雖然攜帶tRNAIleA4263G突變細(xì)胞的VDAC表達(dá)上調(diào)，由于其對線粒體Ca2+攝取和外排均有作用，故認(rèn)為其在突變細(xì)胞的線粒體Ca2+攝取處置中的作用有限，或可能由于m

8、PTP外排，導(dǎo)致線粒體結(jié)構(gòu)和功能其他損傷而引起。
　　第二部分:1、SHR的VSMCs上MCU的表達(dá)顯著低于WKY組;過表達(dá)MCU干預(yù)細(xì)胞，使細(xì)胞向收縮型轉(zhuǎn)化或維持收縮性不變，緩解了SHR的VSMCs合成型增加，細(xì)胞增殖，這可能是血管壁增厚降低的原因。
　　2、過表達(dá)MCU引起SHR組VSMCs表型改變的主要原因與其增加[Ca2+]m有關(guān)，后者降低[Ca2+]c，進(jìn)而降低細(xì)胞表型轉(zhuǎn)化和細(xì)胞增殖。
　　3、SHR的VSM