硫化氢前体L-半胱氨酸对结肠动力的影响及机制

本文旨在研究硫化氢(hydrogen sulfide, H_2S)前体L-半胱氨酸对大鼠结肠动力的影响,以阐明其对结肠收缩的调节作用及机制。采用免疫组织化学染色和免疫印迹实验检测内源性H_2S合成酶胱硫醚-γ-裂解酶(cystathionine-γ-lyase, CSE)和胱硫醚-β-合成酶(cystathionine-β-synthase, CBS)在大鼠近端结肠的表达情况;采用生理记录仪检测结肠平滑肌收缩活动的变化;利用膜片钳实验检测结肠平滑肌细胞离子通道电流。结果显示,CBS和CSE在大鼠近端结肠黏膜层、平滑肌层及肌间神经丛均有表达;L-半胱氨酸以浓度依赖的方式抑制近端结肠纵行平滑肌收缩,H_2S合成酶抑制剂氨基氧乙酸(aminooxyacetateacid,AOAA)和炔丙基甘氨酸(propargylglycine, PAG)孵育纵行平滑肌后,L-半胱氨酸半最大效应浓度(concentration for 50%of maximal effect, EC50)相比对照组显著下降(P 0.05);而L-半胱氨酸对结肠环形肌收缩具有抑制和促进双重调节作用,AOAA和PAG预处理可阻断其对环形肌的兴奋作用;H_2S外源性供体Na HS在低浓度时促进平滑肌细胞L型钙通道开放(P 0.01),而在高浓度时抑制L型钙通道电流(ICa,L)(P 0.05);与Na HS不同,L-半胱氨酸浓度依赖性抑制ICa,L (P 0.01);Na HS抑制大电导钙激活钾电流(IBKCa),而L-半胱氨酸对IBKCa无明显作用。以上结果提示,L-半胱氨酸对大鼠结肠平滑肌收缩具有潜在双重调节作用,其中抑制作用由L型钙通道介导,而促进作用可能是由内源性生成的H_2S介导。