Rho激酶可能介导模拟失重所致大鼠肾动脉收缩功能的变化

目的 观察模拟失重对大鼠肾动脉收缩功能的影响及Rho相关蛋白激酶(Rho-associated protein kinase,ROCK)与其关系。方法 以大鼠尾部悬吊4周建立模拟失重模型,采用离体血管环功能实验检测大鼠肾动脉收缩反应变化,通过免疫蛋白印迹技术检测大鼠肾动脉ROCK蛋白的表达,采用ROCK活性试剂盒检测ROCK活性。结果 模拟失重大鼠肾动脉苯肾上腺素（Phenylephrine,PE）与氯化钾(KCl)诱导的收缩反应均明显降低（P<0.05）,ROCK特异性抑制剂 Y-27632显著缩小模拟失重大鼠与正常大鼠动脉收缩反应之间的差异（P<0.05）;蛋白印迹结果显示,模拟失重大鼠肾动脉ROCK蛋白表达增加（P<0.05）;ROCK活性检测结果显示,模拟失重大鼠肾动脉ROCK活性降低（P<0.05）。结论 模拟失重大鼠肾动脉收缩反应明显降低,抑制ROCK的作用可减小模拟失重大鼠与正常大鼠肾动脉收缩功能的差异,ROCK活性改变可能在模拟失重大鼠肾动脉收缩功能降低中发挥一定作用。     

过氧亚硝酸盐对糖尿病大鼠血管收缩功能的影响的研究

目的 观察过氧亚硝酸盐对糖尿病大鼠胸主动脉血管收缩功能的影响.方法 雄性SD大鼠30只,大鼠随机分为3组：对照组、糖尿病组和糖尿病＋尿酸盐孵育（过氧亚硝酸盐清除剂）组.以去除内皮的大鼠胸主动脉作为实验标本.分别检测各组血管收缩功能、RhoA/ROCK表达水平和硝基酪氨酸表达水平的差异.结果 糖尿病组血管的收缩反应增强.糖尿病组与尿酸盐孵育组相比,RhoA mRNA表达水平升高.糖尿病组血管ROCK的蛋白表达水平显著升高.糖尿病组血管硝基酪氨酸表达水平显著升高.结论 过氧亚硝酸盐导致糖尿病大鼠胸主动脉血管ROCK蛋白表达水平增加及血管收缩反应增强.     

间断人工重力在模拟失重所致胸主动脉炎症反应中的对抗作用

目的 观察模拟失重大鼠胸主动脉炎症反应变化以及间断人工重力对抗模拟失重所致变化的作用。 方法 采用尾部悬吊方法建立模拟失重大鼠模型,将45只雄性Sprague-Dawley大鼠随机分为3组,每组15只（n = 15）。即对照（CON）组、4周尾部悬吊（HU）组和1 h/d间断人工重力（IAG）组。建模成功后,分离大鼠胸主动脉,通过En face免疫荧光染色和离体单核细胞粘附实验观察血管内皮的单核细胞浸润情况;通过蛋白免疫印迹实验、免疫组织化学染色观察血管细胞粘附分子1（VCAM-1）和单核细胞趋化蛋白1（MCP-1）的蛋白表达和定位;通过酶联免疫吸附实验观察肿瘤坏死因子α（TNF-α）、白介素（IL）-1β、IL-6的表达水平,通过实时定量PCR技术观察上述因子的mRNA表达水平。 结果 与CON组比较,HU组大鼠胸主动脉内皮表面粘附的单核细胞和THP-1细胞数量显著增多（P<0.01）,胸主动脉VCAM-1、MCP-1、TNF-α、IL-1β的蛋白和mRNA表达水平显著增加（P<0.01）。与HU组比较,IAG组大鼠胸主动脉内皮表面粘附的上述细胞数量显著降低（P<0.05或P<0.01）,VCAM-1、MCP-1、TNF-α、IL-1β的蛋白和mRNA表达水平显著降低（P<0.05或P<0.01）。另外,胸主动脉IL-6的表达水平在三组间无显著统计学差异。 结论 模拟失重引起大鼠胸主动脉发生炎症反应,此变化可通过IAG干预进行抑制,提示IAG可能通过抑制炎症反应对抗模拟失重所致胸主动脉重建过程。     

模拟失重大鼠胸主动脉平滑肌细胞凋亡的变化及间断性人工重力对抗的影响

目的:观察模拟失重大鼠胸主动脉平滑肌细胞凋亡的变化及间断性人工重力对其影响。方法: 将27只SD大鼠随机分为3组（每组9只）,即对照组(CON)、模拟失重组(SUS)及站立对抗组(STD)。以尾部悬吊大鼠模拟失重3周,同期每天悬吊23 h、站立1 h模拟间断性人工重力对抗的效果。用TUNEL染色法检测SUS组、同步对照(CON)组及STD组大鼠胸主动脉平滑肌细胞的凋亡情况;用Western blot法检测各组大鼠胸主动脉组织中Bad、FasL及Caspase-3蛋白表达的变化。结果: 与CON组比较,SUS组大鼠胸主动脉平滑肌细胞TUNEL染色阳性的细胞明显减少(P<0.01);STD组TUNEL染色阳性的细胞较CON组及SUS组显著增加（P<0.01）。SUS组Bad的表达较CON组和STD组显著减少（P<0.05）,STD组Bad的表达较CON组有增加的趋势,但无统计学差异。SUS组FasL及Caspase-3的表达较CON组显著降低(P<0.05);STD组FasL及Caspase-3的表达较CON组及SUS组显著增高(P<0.01)。结论: 模拟失重可减少大鼠胸主动脉平滑肌细胞凋亡,每日1 h的-Gx对抗可使胸主动脉平滑肌细胞的凋亡增加,提示血管组织平滑肌细胞的凋亡在失重引起的动脉血管适应性重构中可能发挥重要作用。     

短期模拟失重可引起大鼠视交叉上核中枢时钟基因的表达异常

目的 探讨1周模拟失重对大鼠生物钟中枢时钟基因表达影响。 方法 采用尾悬吊后肢去负荷模型模拟太空微重力环境，48只雄性SD大鼠随机均分为对照（control，CON）组和尾悬吊（tail-suspension，SUS）组。两组大鼠在相同的光照环境下（08:00～20:00）饲养。蛋白印迹实验检测大鼠视交叉上核（suprachiasmatic nucleus，SCN）内时钟基因（Per2，Bmal1）以及钙通道Ca_v1.2蛋白在不同时间点的表达水平，同时采用实时定量PCR技术检测不同时间点SCN中Per2，Bmal1的转录水平。 结果 与CON组相比，短期模拟失重引起大鼠SCN中时钟基因Per2和Bmal1 mRNA转录和蛋白表达下降（P<0.05），且波动幅度发生显著降低。此外，与对照组相比，模拟失重使得SUS组大鼠SCN中Ca_v1.2蛋白表达发生了明显上升（P<0.05）。 结论 短期模拟失重可引起大鼠时钟基因表达异常，这可能是模拟失重引起机体发生病理性改变的机制之一，也为重力变化信号直接转化为时间节律信号提供了直接的证据。     

模拟失重大鼠胸主动脉和腹主动脉S1P/S1PRs通路改变

目的 研究四周模拟失重对大鼠胸主动脉(TA)和腹主动脉（AA）1-磷酸鞘氨醇（S1P）及其受体（S1PRs）蛋白表达和分布的影响。 方法 SD大鼠28只，随机分为对照（CON）组和悬吊（HU）组，每组14只（n=14）。采用尾部悬吊建立大鼠模拟失重模型，时间为4周。苏木精-伊红（HE）染色观察动脉的结构变化，Western blot和免疫组织化学染色检测神经鞘氨醇激酶（SphK）1和（SphK）2、S1P裂解酶（SGPL）1、1-3型S1PRs（S1PR1、S1PR2、S1PR3）、增殖细胞核抗原（PCNA）和I型胶原蛋白（COL1）的蛋白表达和分布变化。 结果 悬吊4周后，与CON组相比，HU组TA的SphK1表达无明显改变，而SphK2和SGPL1表达降低（P<0.05），S1PRs表达和分布均无明显改变；同时，与CON组相比，HU组大鼠TA内-中膜厚度（IMT）和横截面积(CSA)增加，PCNA表达显著增加（P<0.05），但COL1表达无明显变化。与TA不同，与CON组比较，四周尾部悬吊后AA的SphK1、SphK2与SGPL1表达显著增加（P<0.05），S1PR1和S1PR3表达显著降低（P<0.05），IMT、CSA和PCNA表达无显著变化，但COL1表达显著减少（P<0.05）。此外，CON组AA的SphK1、SphK2、SGPL1、S1PR3、PCNA和COL1的蛋白表达均显著低于TA（P<0.05），S1PR1蛋白表达则高于TA（P<0.05），IMT与CSA均小于TA（P<0.05）。 结论 模拟失重大鼠TA与AA的S1P合成和降解过程发生部位特异性改变，可能与其平滑肌细胞增殖程度有关；S1P及其受体含量在TA和AA间存在部位差异。      

慢性肾脏病高血压大鼠主动脉收缩高反应的机制

目的:探讨慢性肾脏病(CKD)继发高血压与主动脉舒缩功能改变之间的关系及其机制。方法:(1)造模:将正常SD大鼠随机分为假手术组(对照组)和CKD组,通过5/6肾切除法制作大鼠CKD模型。术前、术后8周、术后16周分别检测血清肌酐、钙、磷、甲状旁腺素水平,术前及第16周测量大鼠血压。(2)主动脉张力测定:第16周处死大鼠,镜下选取胸主动脉制备血管环,采用累积浓度给药法分别予血管收缩剂与血管舒张剂,通过血管张力测定仪观察血管张力的变化。(3)采用Western Blot检测胸主动脉上相应的受体蛋白表达。结果:(1)第16周时CKD组大鼠血清肌酐、血钙、血磷、甲状旁腺素和尾动脉收缩压及舒张压较对照组均明显升高。(2)CKD大鼠胸主动脉对血栓素A2类似物(U46619)刺激下产生的收缩力明显增强(162. 66±14. 29 vs 121. 39±15. 47,P0. 01);对60 mmol/L的氯化钾和苯肾上腺素(Phe)诱导的收缩,两组未见明显差异。(3) CKD组大鼠胸主动脉环对内皮依赖性血管舒张剂乙酰胆碱(Ach)和非内皮依赖性血管舒张剂硝普钠(SNP)所触发的舒张反应均低于对照组,Ach(67. 78±6. 18 vs 83. 92±5. 42,P0. 01),SNP(95. 45±1. 33 vs 98. 90±0. 60,P0. 01)。(4) CKD组大鼠胸主动脉上血栓素A2受体蛋白(TXA2受体)表达较对照组明显增多,肾上腺素受体蛋白及L-型钙通道(Cav1. 2)蛋白表达无差异。结论:CKD组大鼠胸主动脉对TXA_2类似物刺激收缩力增强,其原因可能与血管上TXA2受体蛋白增多有关;同时CKD大鼠胸主动脉的内皮及非内皮依赖性舒张功能均有受损,这些变化可能参与了CKD高血压大鼠主动脉收缩高反应性。     

两周模拟失重大鼠脑动脉平滑肌细胞CaL电流的变化

目的观察模拟失重2周后,大鼠脑动脉血管平滑肌细胞（vascular smooth muscle cells,VSMCs）L型电压依赖性钙离子通道（L-type voltage dependent calcium channel,CaL）功能的改变,以及钙通道激动剂BayK8644对通道电流的影响。方法以尾部悬吊大鼠模型模拟失重的影响。采用全细胞膜片钳记录模式,以Ba2+作为载流子,记录2周模拟失重后大鼠脑动脉VSMCs的CaL电流及钙通道激动剂Bay K 8644对其的影响,并测定相应的稳态激活与失活曲线及有关参数。结果与对照组相比,模拟失重2周后悬吊组大鼠已出现了典型的模拟失重效应,悬吊组大鼠脑动脉VSMCs的CaL的电流密度显著增加（P<0.05）,且对钙通道激动剂Bay K 8644更敏感（P<0.05）。此外,与对照组相比,悬吊组大鼠脑动脉VSMCs的膜电容与接入电阻、CaL稳态失活曲线和稳态激活曲线等通道动力学特征无显著性改变。结论模拟失重2周可引起大鼠脑动脉平滑肌细胞CaL通道功能增强,这可能是模拟失重导致大鼠脑动脉血管收缩反应性增强的因素之一。     

尾吊模拟失重大鼠胃肠道自介素2和生长抑素的表达

目的:研究尾吊模拟失重状态下大鼠胃窦和空肠黏膜白介素2(interleukin-2,IL-2)及生长抑素(somatostatin,SS)免疫反应细胞的变化. 方法:采用尾部悬吊模拟失重,将大鼠分为悬吊14 d组和28 d组及相应同步对照组.以免疫组织化学方法,观察大鼠胃窦和空肠黏膜IL-2及SS免疫反应细胞的变化. 结果:与正常对照组相比,在胃窦部黏膜14 d尾部悬吊大鼠IL-2免疫反应细胞有下降趋势,但统计学分析无明显差异,28 d悬吊组则明显减少(P<0.01);14 d和28 d悬吊组SS免疫反应细胞均明显减少(P<0.01).与正常对照相比, 在空肠黏膜14 d及28 d悬吊组IL-2免疫反应细胞无明显变化(P>0.05);14 d及28 d悬吊组SS免疫反应细胞减少(P<0.05及P<0.01). 结论:模拟失重状态下,IL-2在大鼠胃窦部的表达下降. 在空肠变化不明显;而SS在大鼠胃窦及空肠的表达均下降. 提示其免疫及内分泌功能发生了改变.     

ASM/Cer通路介导模拟失重大鼠股动脉平滑肌细胞增殖与凋亡改变及表型转换

目的 探究模拟失重（simulated weightlessness,SW）大鼠股动脉（femoral artery,FA）酸性鞘磷脂酶（acid sphingomyelinase,ASM）/神经酰胺（ceramide,Cer）通路改变及在FA平滑肌细胞增殖与凋亡改变及表型转换中的作用。方法 采用后肢不荷重尾部悬吊（hindlimb unloaded tail suspended,HU）大鼠模拟微重力状态下血流动力学变化,通过蛋白免疫印迹分析、免疫组织化学染色等检测模拟失重大鼠ASM表达量、Cer含量以及血管平滑肌细胞增殖与凋亡及表型的改变。结果 与对照（CON）组相比,HU大鼠FA血管平滑肌细胞中增殖细胞核抗原（proliferating cell nuclear antigen,PCNA）、半胱氨酸-天冬氨酸蛋白酶3(cysteinyl aspartate specific proteinase 3,Caspase3)、B淋巴细胞瘤-2(B-cell lymphoma-2,Bcl-2)和Bcl-2相关X蛋白（Bcl-2 associated X protein,Bax）的表达量,合...     

MCU介导的线粒体Ca2+稳态失调参与模拟失重引起的大鼠脑动脉平滑肌细胞凋亡

目的 观察线粒体钙单向转运体（mitochondrial Ca2+ uniporter, MCU）在模拟失重引起大鼠脑动脉平滑肌细胞凋亡中的作用。 方法 采用尾吊大鼠方法建立模拟失重模型,实验大鼠分为对照（Control, CON）组和尾吊（tail suspension, SUS）组。造模成功后,分离脑动脉血管,取病理切片行TUNEL染色及细胞色素C免疫荧光染色检测平滑肌细胞凋亡水平,蛋白免疫印迹实验检测凋亡相关蛋白及MCU蛋白表达水平,最后急性分离脑动脉平滑肌细胞,分别采用Rhod-2 AM、mitoSOX染色检测细胞线粒体内Ca2+水平和活性氧簇（reactive oxygen species,ROS）水平。 结果 与对照组比较,尾吊组模拟失重大鼠基底动脉平滑肌细胞TUNEL阳性率显著增加（P < 0.05）,细胞色素C入核率显著增加（P < 0.05）,促凋亡蛋白cleaved caspas-9、cleaved caspas-3、Bax表达显著增加（P < 0.05）,抑制凋亡蛋白Bcl-2显著降低（P < 0.05）;同时,MCU蛋白表达水平下调（P < 0.05）;此外,尾吊组大鼠脑动脉平滑肌细胞线粒体内Ca2+浓度下降（P < 0.05）及ROS水平增加（P < 0.05）。 结论 模拟失重引起大鼠脑动脉平滑肌细胞凋亡,同时MCU表达降低,提示MCU可能参与了模拟失重引起的脑动脉平滑肌细胞凋亡这一病理过程。     

Effects of indomethacin on prostanoid synthesis and vasomotor responsiveness in endothelium-denuded abdominal and thoracic aortas of Wistar rats

In endothelium-denuded abdominal (but not thoracic) aortas of rats, the nonselective cyclooxygenase (COX) inhibitor, indomethacin, suppressed contractions evoked by α-adrenergic agonists hypothetically mediated by prostanoids. We aimed to identify these non-endothelial-derived contractile prostanoids released by α-adrenergic receptors activation. Endothelium-denuded abdominal and thoracic aortas of Wistar rats were used for biochemical and functional analyses. Western blot analysis showed that COX-1 and COX-2 protein levels were respectively equivalent in endothelium-denuded abdominal and thoracic aortas. Enzyme immunoassay data supported direct evidence of phenylephrine-stimulated release of prostanoids (PGI₂, PGE₂, and PGF_2α) by thoracic and abdominal aortas without endothelium, and their almost complete inhibition by 1 μM indomethacin. Isometric force measurements established that 10 μM indomethacin—but no lower concentrations—inhibited the contractions evoked by phenylephrine in endothelium-denuded abdominal aorta. In this preparation, 10 μM indomethacin also depressed the contractions provoked by angiotensin II and high K⁺ (80 mM). In fact, indomethacin (up to 1 mM) caused concentration-dependent reductions in all abovementioned contractile responses. In endothelium-denuded thoracic aortas, however, only 1 mM indomethacin significantly depressed the contractile activity stimulated by either phenylephrine, angiotensin II, or high K⁺. Hence, there was a clear quantitative difference in response to indomethacin between abdominal and thoracic aortas without endothelium. Altogether, the results indicate that prostanoids induced by phenylephrine in abdominal and thoracic aortas were derived from non-endothelial COX-mediated metabolism; notably, the decrease in prostanoid synthesis could not account for the inhibition of vasoconstrictor responses by indomethacin: Through COX-independent actions, indomethacin inhibited aortic smooth muscle contractility.     

Eicosanoid-dependent and endothelium-independent oscillations of rat aorta.

We studied the role of endothelium and eicosanoids in rhythmic contractions of rat thoracic aorta. Spontaneous oscillations were observed in 35% of 385 endothelium-intact and in 46% of 22 endothelium-denuded aortic strips from normotensive Sprague-Dawley male rats. Vasoactive agents (norepinephrine, epinephrine, phenylephrine, isoproterenol, arachidonic acid, PGF2 alpha, serotonin, potassium, endothelin, atrial natriuretic factor and angiotensin II) induced rhythmic contractions in the majority of tissues. Rhythmic activity was also observed in aortic strips from adult female, pregnant and old male rats. Aortic oscillations were partially inhibited by indomethacin, ibuprofen and nordihydroguaiaretic acid (NDGA), and completely inhibited by indomethacin plus NDGA, nifedipine, low external calcium (less than 1 mM) and pretreatment with dexamethasone. Indomethacin, NDGA and arachidonic acid did not affect oscillations of the portal vein. Rhythmic contractions were observed in thoracic aortic strips from neonatal but not from adult rabbits. However, oscillations could be induced in strips of the mesenteric artery and terminal abdominal aorta of adult rabbits. Also, adult rabbit thoracic aortic strips exhibited oscillations when set up in close proximity of rat aorta. It is suggested that rhythmic contractions are physiological characteristics of many and perhaps all blood vessels and may play a role in blood flow and turbulence; the likely cause of these oscillations is the cyclic release of one or more eicosanoids.     

AT1 receptors and L-type calcium channels: functional coupling in supersensitivity to angiotensin II in diabetic rats

OBJECTIVE: The study was designed to investigate the role of calcium channels in enhanced angiotensin II (Ang II)-induced contraction in thoracic aortic rings from diabetic rats. METHODS: Ang II-induced isometric tension was studied in thoracic aortic rings isolated from control or streptozotocin-induced (8 weeks) diabetic rats. Saturation binding studies at AT1 receptors and L-type calcium channels were performed using [3H] Ang II and [3H] PN200110, respectively. Ang II-induced calcium influx was studied in fura-2-loaded single vascular smooth muscle cells isolated from thoracic aorta of control and diabetic rats. RESULTS: Ang II did not induce contraction in calcium-free Krebs. In the presence of extracellular calcium, increased Emax (mg/mm2) and pD2 to Ang II was observed in aortic rings from diabetic (795.54+/-38.19; 8.27+/-0.12) compared to control (230.09+/-25.45; 7.68+/-0.22) rats, respectively. Nimodipine but not verapamil or diltiazem dose-dependently blocked the Ang II-induced contractions in a noncompetitive manner and its -log IC50 was significantly lower in aortic rings from diabetic (8.81+/-0.10) compared to control (9.34+/-0.11) rats. The Ang II-induced increase in intracellular calcium levels was significantly enhanced (2.5-fold) in vascular smooth muscle cells from diabetic rats. AT1 receptor saturation binding with [3H] Ang II revealed a significantly higher affinity (nM) and Bmax (pmol/mg protein) in aortic vascular membrane preparation from diabetic (0.31+/-0.04; 64.18+/-2.4) compared to control (0.52+/-0.02; 47.81+/-2.8) rats, respectively, while L-type calcium channel saturation binding with [3H] PN200110 showed a higher affinity (nM) with no change in the Bmax (fmol/mg protein) in diabetic (0.74+/-0.08; 4.52+/-0.40) compared to control (1.49+/-0.32; 5.43+/-0.60) aortic membranes, respectively. CONCLUSIONS: Our results suggest that Ang II-induced contraction is dependent on extracellular calcium, and enhanced functional coupling of AT1 receptors and DHP-sensitive L-type calcium channels results in supersensitivity to Ang II in thoracic aorta isolated from diabetic rats.