酸性鞘磷脂酶-神經(jīng)酰胺通路介導(dǎo)模擬失重大鼠頸總動脈功能與結(jié)構(gòu)重塑.pdf

1、航天飛行過程中，人體暴露于微重力環(huán)境，流體靜壓的消失會導(dǎo)致全身動脈血管的跨壁壓梯度消失，動脈壓力趨于一致，具體為：流體靜壓參考點以上水平動脈血流相對于地面1G重力環(huán)境直立狀態(tài)時增多，壓力亦增加，處于相對“高血壓”狀態(tài)，以下水平動脈血流相對減少，壓力降低，處于相對“低血壓”狀態(tài)，這種跨壁壓的改變可導(dǎo)致動脈發(fā)生一系列適應(yīng)性變化。大量真實失重以及模擬失重的人體試驗和動物實驗均證實失重/模擬失重可導(dǎo)致頸總動脈管壁增厚、平滑肌肥厚、局部腎素－血管

2、緊張素系統(tǒng)（local rennin-angiotensin system，L-RAS)活性增高，但其收縮功能卻未有變化甚至降低。雖經(jīng)多年研究，失重/模擬失重后頸總動脈功能與結(jié)構(gòu)重塑的機制目前并不清楚。
　　酸性鞘磷脂酶（acid sphingomyelinase，ASM)存在于機體多種細胞內(nèi)，其作用為將膜鞘磷脂水解為神經(jīng)酰胺（ceramide，Cer)和磷脂酰膽堿，調(diào)控多種重要功能，是決定細胞存活與否的關(guān)鍵分子，由于ASM的功能

3、主要通過Cer實現(xiàn)，目前文獻中多稱之為ASM/Cer。在動脈平滑肌細胞和內(nèi)皮細胞中均存在ASM/Cer調(diào)控，多種病理條件，如動脈粥樣硬化、心力衰竭、缺血再灌注損傷等各種病理過程中，均發(fā)現(xiàn)ASM/Cer水平明顯增高，之后通過多種下游機制介導(dǎo)粥樣斑塊的形成、內(nèi)皮功能障礙、心功能降低、促進平滑肌細胞凋亡等一系列的心血管功能和結(jié)構(gòu)變化，其中局部活性氧（reactive oxygen species，ROS)是其最重要的下游通路。
　　為了

4、探討模擬失重后頸總動脈ASM/Cer改變及其在動脈功能與結(jié)構(gòu)重塑中的作用與機理，我們進行了如下工作：
　?。?）采用4周尾部懸吊模擬失重大鼠模型，運用免疫蛋白印跡技術(shù)、免疫組織化學(xué)染色、免疫熒光染色等實驗方法測定大鼠頸總動脈ASM/Cer水平。
　?。?）運用二氫乙錠（dihydroethidium，DHE)熒光探針技術(shù)，檢測C6-神經(jīng)酰胺（C6-ceramide，C6-Cer)或ASM特異性抑制劑地昔帕明（desipram

5、ine，Dpm)預(yù)處理對懸吊組（suspended group，SUS)和對照組（control group，CON)頸總動脈超氧陰離子（superoxide anion，O2-·)水平產(chǎn)生的影響。同時通過離體血管環(huán)功能實驗，觀察C6-Cer或Dpm對SUS和CON頸總動脈收縮和舒張反應(yīng)性的影響。
　?。?）運用免疫蛋白印跡技術(shù)、免疫組織化學(xué)染色、原位末端標記（terminal deoxynucleotidyl transfera

6、se dUTP nick end labeling，TUNEL)檢測等多種實驗手段測定C6-Cer或Dpm對SUS和CON頸總動脈平滑肌細胞的增殖和凋亡水平的影響。
　　本工作主要的研究結(jié)果如下：
　　（1）免疫蛋白印跡技術(shù)、免疫組織化學(xué)染色結(jié)果顯示，與CON相比，SUS動脈中ASM蛋白表達顯著降低，免疫熒光結(jié)果顯示SUS大鼠動脈中Cer含量亦顯著降低。
　?。?）DHE熒光探針檢測結(jié)果亦表明模擬失重前后頸總動脈中O2

7、-·水平未見明顯變化；與CON相比，SUS頸總動脈對氯化鉀（potassium chloride，KCl)和苯腎上腺素（phenylephrine，PE)的收縮反應(yīng)及對乙酰膽堿（acetylcholine，ACh)和硝普鈉（sodium nitroprusside，SNP)的舒張反應(yīng)均無明顯改變。C6-Cer(10μM)孵育可恢復(fù)SUS大鼠頸總動脈中Cer的含量，而對CON頸總動脈中的Cer含量無影響；C6-Cer孵育后，SUS頸總動脈

8、中的O2-·水平及動脈對KCl和PE的收縮反應(yīng)性均顯著增高，SUS頸總動脈對ACh和SNP的舒張反應(yīng)則無明顯變化，孵育C6-Cer同時加入O2-·清除劑超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD,50 U/L)則血管收縮反應(yīng)性不再出現(xiàn)增高現(xiàn)象，CON頸總動脈的 O2-·水平及收縮和舒張反應(yīng)在C6-Cer孵育前后無明顯改變。在CON頸總動脈，使用Dpm孵育降低Cer水平后，頸總動脈中的O2-·水平及動脈對KCl和PE

9、的收縮反應(yīng)性均顯著降低，孵育前后血管舒張反應(yīng)性無明顯變化。
　?。?）增殖細胞核抗原（proliferating cell nuclear antigen，PCNA)及TUNEL檢測結(jié)果表明：模擬失重可促進頸總動脈平滑肌增殖并抑制凋亡，頸總動脈肌層明顯肥厚。SUS頸總動脈孵育C6-Cer后，血管平滑肌增殖活性降低且凋亡活性增強，CON頸總動脈的凋亡和增殖水平在孵育C6-Cer前后無明顯改變，CON頸總動脈孵育Dpm后，血管平滑肌增