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(生理学专业论文)硫化氢对离体家兔肾动脉血管环张力调节的研究.pdf.pdf 免费下载
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中文摘要 硫化氢对离体家兔肾动脉血管环张力调节的研究 摘要 硫化氢( h y d r o g e ns u l f i d e ,h 2 s ) 一直被认为是一种无色、 具有臭鸡蛋味的毒性气体,它可以抑制细胞色素氧化酶进而 抑制线粒体的呼吸作用。h 2 s 是继内源性气体分子一氧化氮 ( n i t r i co x i d e ,n 0 ) 、一氧化碳( c a r b o nm o n o x i d e ,c 0 ) 后 发现的第三个内源性气体信使( g a s o t r a n s m i t t e r ) 。已证实h 2 s 可以调节生理及病理状态下心脏的功能,并在自发性高血压 大鼠、低氧性肺动脉高血压大鼠、高肺血流量所致肺动脉高 压及肾血管性高血压的发病中也起着重要的调节作用。h 2 s 可通过开放k a t p 通道使容量血管大鼠胸主动脉舒张,还可通 过k a t p 通道和内依赖性超极化因子( e n d o t h e l i u m d e r i v e d h y p e r p o l a r i z i n gf a c t o r ,e d h f ) 介导的k a 通道共同作用使阻 力血管肠系膜动脉舒张。可见h 2 s 诱导的舒血管效应有别于 其他内源性气体信号分子( 如n o 、c o 是通过鸟苷酸环化酶 c g m p 通路起作用) 。h 2 s 还可以抑制血管平滑肌细胞的增殖 和促进其凋亡、缓解血管结构的重建。提示h 2 s 可能在心血 管系统稳态调节中发挥着重要作用。肾动脉张力是调节血管 外周阻力的重要因素,肾血管阻力增高是高血压病时肾血流 动力学改变的重要特征。肾动脉的病变导致管腔的狭窄进而 肾脏缺血刺激肾脏皮质内球旁装置细胞分泌肾素过度,引发 肾素血管紧张素系统过度激活,全身小动脉收缩血压升高, 导致肾血管性高血压。可见肾动脉的张力在高血压病和肾血 管性高血压的发病过程中起重要作用,而h 2 s 对它的影响至 中文摘要 今尚无人报道。 目的 应用离体血管环张力测定技术观察h 2 s 对家兔离体肾动 脉血管环张力的调节作用,探讨其可能的作用机制。 方法 1 测定正常家兔血浆中h 2 s 的含量。 在试管中加入1 ( 质量分数) 醋酸锌o 5m l ,蒸馏水2 5m l , 血浆o 1m 1 ,混匀。然后加入7 2m o l l 盐酸( 含2 0m m o l l n , n 二甲基对苯二胺盐酸盐) o 5m l ,再加入1 2m o l lh c l ( 含 3 0m m o l lf e c l 3 ) 0 4m l ,室温孵育2 0m i n ,然后加入1 0 三 氯醋酸1m l 。将上述试管内容物离心5m i n 后取上清,用分光 光度计在6 6 5n l t l 波长处检测光吸收度。用h 2 s 标准曲线计算 血浆h 2 s 浓度,结果用1 t m o l l 表示。 2 测定肾动脉上硫化氢生成酶( c y s t a t h i o n i n e m y a s e ,c s e ) 的活性。 取家兔的肾动脉在冰冷的磷酸钾缓冲液( 5 0m m o l l ,p h 6 8 ) 中研磨成匀浆。反应在2 5m l 锥形瓶中进行。反应体积1m l , 含磷酸钾缓冲液( 1 0 0m m o l l ,p h7 4 ) 、l 半胱氨酸( 1 0 m m o l l ) 、5 磷酸吡哆醛( 2m m o l l ) 和1 0 ( v v ) 组织匀 浆。在中央室中加入1 0 ( w w ) 醋酸锌o 5m l ,并放入滤纸 增加吸收面积。用n 2 将烧瓶充盈3 0s 后,石蜡膜封口,转移 到3 7 。c 水浴摇床中开始反应,9 0m i n 后向其中注入5 0 ( w w ) 三氯醋酸o 5m l 中止反应,继续水浴6 0m i n 。将中央室的内容 物转移到含3 5m l 蒸馏水的试管中,加入2 0m m o l l 对苯二胺 盐酸盐o 5m 1 和3 0m m o l lf e c l 30 4m l ,2 0m i n 后用分光光度 计在6 6 5n l l q 波长处检测光吸收度。用h 2 s 标准曲线计算溶液 中文摘要 中h 2 s 含量,h 2 s 产出率由( p m o l m gp r o t e i n m i n u t e ) 来表示, 反映c s e 的活性。 3 硫化氢对离体家兔肾动脉血管环张力的调节。 运用离体血管环灌流系统,观察硫化氢作用后血管环张力 的变化,由r m 6 2 4 0 生物信号采集处理系统进行记录分析,检 测血管环张力的变化并探讨其可能的机制。 结果 1 正常兔血浆中h 2 s 的含量为( 4 4 3 9 士4 9 ) 1 t m o l i _ , 。 2 正常家兔肾动脉上h 2 s 生成率为( 1 4 3 9 4 士4 8 0 ) p m o l m g p r o t e i n m i n u t e 。 3 ( 1 ) 外源性的h 2 s ( n a r i s5 0 ,1 0 0 ,2 0 0 ,4 0 0 ,8 0 0g t m o l l ) 可以剂量依赖性地舒张由k c l ( 5 0m m o l l ) 预收缩的肾动脉 血管环,其浓度反应曲线的i c 5 0 值为2 8 1 4 64 - 1 7 2 6p m o l l , 最大舒张率为8 9 9 7 士2 4 0 。( 2 ) 用k a t p 通道阻断剂格列 苯脲( g l i b e n c l a m i d e ,2 0 _ t m o l l ) 、钙通道的开放剂b a yk 8 6 4 4 ( 5 0 0n m o l l ) 、n o 合酶的抑制剂l n a m e ( 1 0 0p m o l l ) 和环氧合酶阻断剂吲哚美辛( 1 01 t m o l l ) 预处理以及去除血 管内皮后,h 2 s 的舒张效应均被显著抑制,浓度反应曲线均 明显右移,其i c 5 0 值分别增大为( 2 9 9 6 9 - 4 - 8 6 4p m o l l ,p 0 0 5 ) 、( 4 0 5 3 2 士2 8 4u m o l l ,p o 0 5 ) 、( 3 6 9 2 5 士o 8 5 p m o l l ,p 0 0 5 ) 、( 3 8 7 1 84 - 2 6 2 6p m o l l ,p o 0 1 ) 和 ( 3 3 1 1 54 - 4 1 3p m o l l ,p 0 0 5 ) 。且格列苯脲、b a yk 8 6 4 4 和去除血管内皮后使最大舒张率分别减小为( 6 8 6 54 - 4 3 1 , p 0 0 1 ) 、( 8 0 1 04 - 3 1 1 ,p 0 0 5 ) 。( 4 ) 做k c l ( 5 , 1 5 ,2 5 ,3 5 ,4 5 ,5 5 ,6 5m m o l l ) 收缩肾动脉环的量效曲线, 其i c 5 0 值为1 4 9 14 - 0 1 6m m o l l 。( 5 ) 先给予h 2 s 合酶的抑 制剂p p g 预处理后,k c l 的浓度量效曲线左移,其i c 5 0 值减 小为( 1 1 6 54 - 1 0 8m m o l l ,p o 0 5 ) 。( 6 ) 先给予h 2 s ( n a h s 2 0 0i _ t m o l l ) 预处理后,k c i 的浓度量效曲线右移,其i c 5 0 值增大为( 1 9 1 64 - 1 0 9m m o l l ,p o 0 5 ) 。 结论h ,u 1 正常家兔血浆中含有h 2 s 。 2 正常家兔肾动脉含有c s e ,且能产生h 2 s 。 3 实验数据表明h 2 s 对肾动脉有舒张作用,此作用是由直接 开放血管平滑肌上的k k r v 通道,同时关闭钙通道来实现的; 且此作用是内皮依赖型的,与一氧化氮和前列环素有协同舒 张作用,但与鸟苷酸环化酶途径和e d h f 途径无关;血管组 织生成的内源性h 2 s 可拮抗k c l 引起的血管收缩作用。 关键词:硫化氢;肾动脉;c s e ;a t p 敏感钾通道;格 列苯脲;b a yk 8 6 4 4 英文摘要 m o d u l a t i o no fh y d r o g e ns u l f i d eo nt e n s i o no f i s o l a t e dr a b b i tr e n a la r t e r y a b s t r a c t h y d r o g e ns u l f i d e ( h 2 s ) ,t h ec o l o r l e s sg a sw i t has t r o n g o d o ro fr o t t e ne g g s ,h a sb e e ng e n e r a l l yc o n s i d e r e da sa t o x i cg a s t h em a i n t o x i c i t y e f f e c to fh 2 si sap o t e n ti n h i b i t i o no f m i t o c h o n d r i a l c y t o c h r o m e co x i d a s ea n dt h e n i n h i b i t s m i t o c h o n d r i a lr e s p i r a t i o n b u tr e c e n t l yh :sh a sb e e np r o p o s e d t ob et h et h i r de n d o g e n o u sg a s o t r a n s m i t t e rw h i c hw a ss i m i l a rt o t w oo t h e rv a s o a c t i v e g a s e s ,n i t r i co x i d e ( n 0 ) a n dc a r b o n m o n o x i d e ( c 0 ) s o m es t u d ys u g g e s t e dt h a th e a r tt i s s u e sc o u l d e n d o g e n o u s l yp r o d u c eh 2 sa sap h y s i o l o g i c a la n dp a t h o l o g i c a l c a r d i a cf u n c t i o nr e g u l a t o r i ta l s oh a sa ni m p o r t a n tm o d u l a t i o n f u n c t i o no nt h e p a t h o g e n e s i s o fs p o n t a n e o u s h y p e r t e n s i o n , h y p o x i cp u l m o n a r yh y p e r t e n s i o n ,h i 曲p u l m o n a r yb l o o d h y p e r t e n s i o n a n dr e n o v a s c u l a r h y p e r t e n s i o n h 2 sr e l a x e d v o l u m ev a s c u l a rt i s s u e so fr a ta o r t i cd i r e c t l yt h r o u g ho p e n i n g a t p s e n s i t i v ep o t a s s i u mc h a n n e l s ( k a y ) i nv a s c u l a rs m o o t h m u s c l ec e l l s ( s m c s ) ,b u tr e l a x e dr e s i s t a n c ev a s c u l a rt i s s u e so f m e s e n t e r ya r t e r yt h r o u g ht w ot a r g e t s :o p e n i n gk a a rc h a n n e l si n v a s c u l a rs m c sa n dk c ac h a n n e l sw h i c hc a ni n h i b i t e d b y c h t x a p a m i ni nv a s c u l a re n d o t h e l i a lc e l l s t h et a r g e to f e d h f i t i st h u se v i d e n tt h a tt h ep a t h w a yo fh 2 sr e l a x i n gv a s c u l a r v e s s e l si sd i f f e r e n tf r o mn 0a n dc o ( t h e ym a i n l ya c t i v a t e 5 英文摘要 s o l u b l e g u a n y l a t ec y c l a s e a n di n c r e a s ei n t r a c e l l u l a rc g m p c o n c e n t r a t i o n ) h 2 sa l s oi n h i b i t ss m c sp r o l i f e r a t i o n ,e n h a n c e s s m c sa p o p t o s i sa n di m p r o v e sp u l m o n a r yv a s c u l a rs t r u c t u r a l r e m o d e l i n g t h er e c e n ts t u d ys u g g e s t e dt h a th e a r tt i s s u e sc o u l d e n d o g e n o u s l yp r o d u c eh 2 sa sap h y s i o l o g i c a la n dp a t h o l o g i c a l c a r d i a cf u n c t i o n r e g u l a t o r - t h ep a t h o l o g i c a l r e n a la r t e r i e s p r o d u c e dl u m e n ss t e n o s i sa n dt h e na c t i v a t er e n n i n a n g i o t e n s i n s y s t e mt or e s u l ti nr e n o v a s c u l a rh y p e r t e n s i o n t h ei n c r e s c e n t r e s i s t a n c eo fr e n a l a r t e r y i s i m p o r t a n t c h a r a c t e ro fr e n a l h a e m o d y n a m i c si nr e n o v a s c u l a rh y p e r t e n s i o n i ti st h u se v i d e n t t h a tr e n a la r t e r yt e n s i o nh a si m p o r t a n tr o l e si nt h ep a t h o g e n e s i s o fh y p e r t e n s i o na n dr e n o v a s c u l a rh y p e r t e n s i o n t h ee f f e c t so f h 2 so nr e n a la r t e r yh a v en o tb e e nr e p o r t e dy e t 一一 a i m t h ep u r p o s eo ft h ep r e s e n tr e s e a r c hw a st om e a s u r et h e h 2 sc o n c e n t r a t i o ni nn o r m a lr a b b i t p l a s m a ,t oa s s a yc s e a c t i v i t yi nr e n a la r t e r ys m o o t hm u s c l eh o m o g e n a t e s t i s s u e ,t o i n v e s t i g a t et h ee f f e c t so fh 2 so nr a b b i tr e n a la r t e r ya n dt o e x p l o r et h eu n d e r l y i n gm e c h a n i s m m e t h o d s 1m e a s u r e m e n to f p l a s m ah 2 sc o n c e n t r a t i o ni nr a b b i t as a m p l eo fp l a s m a ( o 1m 1 ) w a sa d d e dt oat e s tt u b e c o n t a i n i n g0 5 m lo f1 z i n ca c e t a t ea n d2 5m lo fd i s t i l l e d w a t e r , t h e n 0 5m lo f2 0m m o l l n ,n d i m e t h y l p - p h e n y l e n e d i a m i n ed i h y d r o c h l o r i d ei n7 2m o l l h c la n d0 4m lo f 3 0m m o l lf e c l 3i n1 2m o l lh c lw e r ea l s o 6 英文摘要 a d d e dt ot h es a m et e s tt u b ef o r2 0m i no fi n c u b a t i o na tr o o m t e m p e r a t u r e t h ep r o t e i ni nt h ep l a s m aw a sr e m o v e db ya d d i n g 1m lo f10 t r i c h l o r o a c e t i ca c i dt ot h es o l u t i o na n dc e n t r i f u g i n g i t t h eo p t i c a la b s o r b a n c eo ft h er e s u l t i n gs o l u t i o na t6 6 5n m w a sm e a s u r e dw i t has p e c t r o m e t e r h 2 sc o n c e n t r a t i o ni nt h e s o l u t i o nw a sc a l c u l a t e da g a i n s tt h ec a l i b r a t i o nc u r v eo ft h e s t a n d a r dn a h ss o l u t i o n 2 a s s a yo f r e n a la r t e r yt i s s u ec s e a c t i v i t y t h er e n a la r t e r yt i s s u e sw e r eh o m o g e n i z e di ni c e c o l d5 0 m m o l lp o t a s s i u mp h o s p h a t eb u f f e r ( p h6 8 ) r e a c t i o n sw e n p e r f o r r n e di n2 5m 1e r l e n m e y e rf l a s k s t h er e a c t i o nm i x t u r e c o n t a i n e d ( m m o l l ) :1 0l c y s t e i n e ,2p y r i d o x a l5 - p h o s p h a t e , 10 0 p o t a s s i u m p h o s p h a t eb u f f e r ( p h7 4 ) ,a n d 10 ( w v ) h o m o g e n a t e s t h et o t a lv o l u m eo ft h er e a c t i o nm i x t u r ew a s1m 1 as m a l lp i e c eo ff i l t e rp a p e rw a sp u ti n t ot h ec e n t r a lw e l lo ft h e f l a s ka n d0 5m lo f1 z i n ca c e t a t ew a sa l s oa d d e di nt h ec e n t r a l w e l lf o rt r a p p i n ge v o l v e dh 2 si nt h em i x t u r e t h ef l a s k sw e r e t h e nf l u s h e dw i t hn 2b e f o r eb e i n gs e a l e dw i t had o u b l el a y e ro f p a r a f i l m t h ec a t a l y t i cr e a c t i o nw a si n i t i a t e db yt r a n s f e r r i n gt h e f l a s k sf r o ma ni c eb a t ht oa3 7 s h a k i n gw a t e rb a t h a f t e r9 0 m i na t3 7 c ,t h er e a c t i o n sw e ns t o p p e db yi n j e c t i n g0 5m lo f 5o t r i c h l o r o a c e t i ca c i d f l a s k sw e r ei n c u b a t e di nt h es h a k i n g w a t e rb a t hf o ra na d d i t i o n a lh o u ra t37 ct oc o m p l e t et r a p p i n go f h 2 s t h ec o n t e n to ft h ec e n t r a lw e l lw a st r a n s f e r r e dt ot e s tt u b e s a n dm i x e dw i t h3 5m lo fd i s t i l l e dw a t e ra n d0 5m lo f2 0 m m o l ln ,n - d i m e t h y l - p p h e n y l e n e d i a m i n ed i h y d r o c h l o r i d ei n 7 英文摘要 7 2m o l lh c l t oe a c hr o b e ,0 4m lo f3 0m m o l lf e c l li n1 2 m o l lh c lw a sa d d e di m m e d i a t e l y a f t e r2 0m i no fi n c u b a t i o n a tr o o mt e m p e r a t u r e ,t h eo p t i c a la b s o r b a n c eo ft h e r e s u l t i n g s o l u t i o na t6 6 5n l nw a sm e a s u r e dw i t ha s p e c t r o m e t e r t h eh ,s c o n c e n t r a t i o ni nt h es o l u t i o nw a sc a l c u l a t e d a g a i n s t t h e c a l i b r a t i o nc u r v eo ft h es t a n d a r dh 2 ss o l u t i o n f o re a c hs a m p l e , t h em e a s u r e m e n tw a sd o n ei nd u p l i c a t e p r o t e i nw a sd e t e r m i n e d u s i n gt h eb r a d f o r dt e c h n i q u ew i t hb o v i n es e r u ma l b u m i n ( bs a ) a sas t a n d a r d t h eh 2 sp r o d u c t i o nw a se x p r e s s e di nau n i to f p m o l m gp r o t e i n m i n u t e 3 m o d u l a t i o no fh y d r o g e ns u l f i d eo nt e n s i o no fi s o l a t er a b b i t r e n a la r t e r ya n di t sm e c h a n i s m t h ef u n c t i o n a lc u r v eo fh y d r o g e ns u l f i d eo nr a b b i tr e n a l a r t e r y w a sm e a s u r e d b yr e c o r d i n g t h e c h a n g e s o fh 2 s c o n c e n t r a t i o na n dd r u g sw i t ho r g a nb a t hs y s t e m r e s u l t s 1 t h ep l a s m al e v e lo fh 2 si nn o r m a lr a b b i tw a s4 4 3 94 - 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p r o p a r g y l g l y c i n e o d q 一种胱硫醚吖一裂解 酶的不可逆抑制剂 1 h 一 1 ,2 ,4 o x a d i a z o l o 一种鸟苷酸环化酶 1 2 英文缩写 4 , 3 a q u i n o x a l i n - 1 - o n e的抑制剂 l - n a m e n g - n i t r o l a r g i n i n em e t h y l e s t e r i c 5 0 一氧化氮合酶的抑 制剂 c o n c e n t r a t i o nf o r5 0 o f 半数最大效应浓度 m a x i m a le f f e c t 1 3 河北医科大学 学位论文使用授权及知识产权归属承诺 本学位论文在导师( 或指导小组) 的指导下,由本人独立完 成。本学位论文研究所获的研究成果,其知识产权归河北医科大 学所有。河北医科大学有权对本学位论文进行交流、公开和使用。 凡发表与学位论文主要内容相关的论文,第一署名单位为河北医 科大学,试验材料、原始数据、申报的专利等知识产权均归河北 医科大学所有。否则,承担相应的法律责任。 研究生签名:涨静导师签章:试言。二级学院领导 叫年石月3 河北医科大学 研究生学位论文独创性声明 本论文是在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果, 除了文中特别加以标注和致谢等内容外,文中不包含其他人已经 发表或撰写的研究成果,指导教师对此进行了审定。本论文由本 人独立撰写,文责自负。 研究生签名:张南争 导师签章:岔事。p 导师签章:茵罾。 冲年月3 日 研究论文 _一一 m o d u l a t i o no f h y d r o g e ns u l f i d eo nt e n s i o no f i s o l a t e dr a b b i tr e n a la r t e r y i n t r o d u c t i o n h y d r o g e ns u l f i d e ( h 2 s ) h a sb e e ni d e n t i f i e da san e w g a s o t r a n s m i t t e r a l o n g s i d e n i t r i c o x i d e ( n o ) a n d c a r b o n m o n o x i d e ( c o ) i nt h e
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