雌激素的心脏保护作用——与β1-肾上腺素受体的相互作用及其信号通路

雌激素是女性体内主要的类固醇性激素.对于心肌缺血性伤害,切除卵巢的成年雌性大鼠在β-肾上腺素受体激动时,比正常雌性大鼠呈现更严重的心肌损伤;而去卵巢后的雌激素替补组大鼠对β-肾上腺素受体激动时心肌缺血性伤害的反应则又回复到正常雌性大鼠水平,这为雌激素对抗缺血性伤害的心脏保护作用提供了证据.雌激素的这种保护作用是通过下调β1-肾上腺素受体的表达来实现的.也有研究证明,雌激素能抑制蛋白激酶A(protein kinase A,PKA)的表达和活性,PKA是Gs蛋白/腺苷酸环化酶(adenylyl cyclase,AC)/cAMP/PKA通路的第二信使,而该通路最终影响心肌的收缩功能.有初步证据表明雌激素还能抑制β1-肾上腺素受体通路下游的另一种第二信使钙调蛋白激酶Ⅱ-δc(Ca2+/calmodulin kinase Ⅱ-δc,CaMKⅡ-δc)的活性,而CaMKⅡ-δc参与PKA非依赖性的细胞凋亡.即时给予生理浓度雌激素可不通过雌激素受体而直接抑制心肌β1-肾上腺素受体并减弱Ca2+内流.此外,脑研究也显示雌激素能抑制负责调节动脉血压脑区的β广肾上腺素受体活性.因此,雌激素和β1-肾上腺素受体之间的相互作用及其信号通路十分复杂.雌激素不仅主导性别决定,在机体其它功能例如心脏保护方面也具有重要作用.     

心血管药理的一些进展

一、肾上腺素能受体及其阻滞剂关于受体的概念、动力学、机制和研究方法已有综述。肾上腺素能受体分α和β两种。过去有人认为,在非常低温时,蛙或大鼠心脏的变力性β受体可转变成α受体,但这种假说缺乏实验证据。大鼠心有α受体,但在非常低温时似乎不能作为变力作用的媒介。α和β受体的浓度可以改变,但α和β受体不能互相转变。最近从大鼠肝中已经分离出α和β受体,其活性结合部位并非同时在同一个大分子上,因此更旁证α和β受体不能互相转换。在豚鼠、兔、猫与大鼠的心房与心室中可找到突触后有α受体。刺激这些α受体可增强心肌收缩力,但无正性变时作用。在人的心房中也找到α受体。     

胰岛素对去甲肾上腺素的心脏肌力效应的影响

在离体灌流豚鼠心脏的实验中已证实胰岛素有正性肌力作用。在人和实验动物上,大剂量儿茶酚胺引起心肌病理性变化及心功能损害,胰岛素可保护心肌免受儿茶酚胺引起的损害,在β受体阻断剂的作用下,胰岛素的正性肌力作用明显增强。胰岛素缺乏(糖尿病)时,心脏对儿茶酚胺的敏感性显著提高。     

在大鼠心肌由兴奋α-肾上腺素受体引起的变力反应特性

用多导记录仪同步记录了离体灌流大鼠心脏的变力反应曲线和心电图,并分析了这些指标在肾上腺素能药物作用下所发生的时相变化。150个鼠心的实验结果表明。大鼠心肌存在口一肾上腺素受体,兴奋时发生正性变力作用,α受体变力反应的方式和时间不同于β受体;β受体兴奋产生快反应,收缩振幅和心率迅速增长达到峰值,然后收缩振幅较快衰减;而α受体兴奋引起缓反应,继快反应之后几十秒至二分钟之间收缩振幅达峰值,其增长速率较慢,且持续时间较长。快反应为心得安所阻断;缓反应为酚妥拉明所阻断。由此推论:内源性去甲肾上腺素和肾上腺素先兴奋心脏的β受体,引起较为短暂的快反应,同时通过α受体产生缓反应,使心肌收缩力较为缓慢而持久地增强,而心率不加快或略为减慢,以此方式实现它们对心脏活动的调节。     

黄芪注射液中对心脏正性肌力作用的成分分离与鉴定

用豚鼠离体乳头肌的收缩力相对增强百分率为正性肌力作用的指标,研究了黄芪注射液及其各分离部分的活性,证明中性部分为有效部位,其正性肌力作用呈浓度依赖关系,并用放射配基受体结合分析法,证明其作用不是通过β-肾上腺素受体,也不依赖于儿茶酚胺的释放,活性部分的成分,通过柱层析分离出单体,并经波谱数据分析和标准样品直接对照,证明该单体为黄芪甙IV。     

类α-蝎神经毒素BmKⅠ对离体大鼠心脏收缩力及电活动的特异调控

本研究探讨了一种特异性钠通道调制剂(Buthus martensi Karsch,BmKⅠ)对离体大鼠心脏收缩力及电活动的调制作用.离体心脏灌流实验显示(1)BmKⅠ(0.5-10 μmol/L)剂量依赖地增强大鼠心肌收缩力,左心室最大发展压(LVDPmax)以及dp/dtmax与对照组相比均显著增强(n=6,P＜0.05),同时可触发正性变时作用(n=6,P＜0.05);(2)大剂量BmKⅠ(20μmol/L)引起负性肌力作用及心动过缓;(3)冠脉流量随心脏收缩力的增强反而减小,应用500nmol/L BmKⅠ时冠脉流量由14.5 ml/min降至8.6 ml/min(n=6,P＜0.05);此外,心电图记录表明BmKⅠ(0.5-10μmol/L)可触发心动过速及复杂的心律失常等电活动变化;正常灌流液洗脱后BmKI引起的大鼠心脏收缩力及电活动的改变可部分恢复.由于β-肾上腺素能受体阻滞剂普奈洛尔预先应用抑制了儿茶酚胺类神经递质的释放,提示BmKⅠ引起的大鼠心脏收缩力及电活动的改变不是由于其调节儿茶酚胺类神经递质的释放及随后β-肾上腺素能受体的激活,而可能与其对心肌电压门控钠通道的调控有关.     

心脏β肾上腺素受体及其亚型随年龄而变化

本文采用放射配体结合实验和离体左心房收缩功能观察了４８周期和１０周龄Ｗｉｓｔａｒ大鼠心脏β肾上腺素受体（β－ＡＲ）及其亚型的数量和功能的改变。结果表明：（１）心脏β－ＡＲ总数量在４８周龄大鼠较１０周龄大鼠下调约２８％,且为β１与β２－ＡＲ同等程度下调;（２）４８周龄大鼠β－ＡＲ及其亚型对异丙肾上腺素的敏感性明显减弱;（３）在１０周龄大鼠心脏介导收缩效应以β１－ＡＲ的作用为主,而在４８周龄大鼠心脏引     

心脏β2—肾上腺素受体研究进展

随着受体的研究的蓬勃发展,对在心脏活动调节中起重要作用的肾上腺素受体的了解也更加深入。近年来的许多研究表明β2－肾上腺素受体不同亚型之间的信号转导及其介质的心脏反应有着很大的差异。本文扼要介绍了心脏β2－肾上腺素受体的最新研究进展,主要包括β2－肾上腺素受体中的混杂G蛋白偶联、信号转导局域化、固有活性及其与充血性心力衰竭的关系。     

雌激素的心脏保护作用——与β1-肾上腺素受体的相互作用及其信号通路

雌激素是女性体内主要的类固醇性激素。对于心肌缺血性伤害,切除卵巢的成年雌性大鼠在β-肾上腺素受体激动时,比正常雌性大鼠呈现更严重的心肌损伤：而去卵巢后的雌激素替补组大鼠对β-肾上腺素受体激动时心肌缺血性伤害的反应则又回复到正常雌性大鼠水平,这为雌激素对抗缺血性伤害的心脏保护作用提供了证据。雌激素的这种保护作用是通过下调β1-肾上腺素受体的表达来实现的。也有研究证明,雌激素能抑制蛋白激酶A（protein kinaseA,PKA）的表达和活性,PKA是Gs蛋白／腺苷酸环化酶（adenylyl cyclase,AC）／cAMP／PKA通路的第二信使,而该通路最终影响心肌的收缩功能。有初步证据表明雌激素还能抑制β1-肾上腺素受体通路下游的另一种第二信使钙调蛋白激酶Ⅱ．δc（Ca^2＋/calmodulin kinaseⅡ-δc,CaMKⅡ-δc）的活性,而CaMKII-δc参与PKA非依赖性的细胞凋亡。即时给予生理浓度雌激素可不通过雌激素受体而直接抑制心肌β1-肾上腺素受体并减弱Ca^2＋内流。此外,脑研究也显示雌激素能抑制负责调节动脉血压脑区的β1-肾上腺素受体活性。因此,雌激素和β1-肾上腺素受体之间的相互作用及其信号通路十分复杂。雌激素不仅主导性别决定,在机体其它功能例如心脏保护方面也具有重要作用。     

心脏β肾上腺素受体信号转导研究与相关药物研发

β 肾上腺素受体作为重要的 G 蛋白偶联受体家族成员,在血液循环、代谢调节、肌肉收缩和舒张中都具有重要的作用。在心脏中, 急性激活 β 肾上腺素受体能够促进心脏功能,持续性激活 β 肾上腺素受体在心脏重构的病理生理过程中具有重要作用。心脏中的 β 肾上腺 素受体包括 3 个亚型:β1 肾上腺素受体、β2 肾上腺素受体和 β3 肾上腺素受体。文章重点讨论了 β1 和 β2 肾上腺素受体二者在心脏中不同甚 至截然相反的作用。在此基础上,提出基于 β 肾上腺素受体信号转导亚型特异性的心衰治疗新方法。     

心脏α受体和缺血性心律失常

心脏有α_1和α_2受体。生理情况下交感肾上腺素能神经不是通过α受体发挥调节作用。心肌缺血或重灌注早期,α受体明显增加,取代β受体而影响心脏活动,是导致缺血性心律失常的重要原因。α受体阻断剂和有类似活性的钙通道拮抗剂,对这种心律失常有防治作用。     

马尾松花粉多糖及其酯化物对离体蟾蜍心肌生理特性的影响

利用常规离体蟾蜍心脏灌流法,通过生理记录仪经张力换能器系统描记心脏活动,观察了60%马尾松花粉多糖及其硫酸酯化多糖对离体蟾蜍心肌收缩力及心率的影响,并用普萘洛尔、氯化镉、维拉帕米等药物对心肌上的特异受体进行阻断,初步探讨了酯化多糖对心肌的作用机制.结果表明:60%多糖有降低离体蟾蜍心肌收缩力的作用,酯化60%多糖则有增强心肌收缩力的作用,两者对心率都没有影响;酯化60%多糖可以逆转普萘洛尔、氯化镉对心肌的抑制作用,而在维拉帕米存在的情况下,其正性肌力作用受到抑制,说明酯化多糖的正性肌力作用可能是通过胞膜上的L-型钙通道介导完成,而与β1受体无关.因而,加深研究酯化多糖影响心脏生理活动的的分子机制,对治疗相关疾病和开发松花粉多糖具有双重意义.     

心得安对实验性心肌梗塞大鼠心肌膜β受体的影响

本文采用受体放射自显影术,以银粒数的分布与数量变化作为观察指标,对β受体阻滞剂心得安治疗实验性急性心肌梗塞(AMI)大鼠的心肌膜β肾上腺素能受体(β受体)的影响进行研究.左冠状动脉前降支(LAD)结扎后一周引起心肌梗塞区内[3H]DHA结合位点数显著降低,在非梗塞区亦降低.结扎LAD应用心得安(100ug/kg)治疗一周后梗塞区[3H]DHA结合位点数明显回升,而非梗塞区则进一步降低.引人注目的是,心得安治疗后,[3H]DHA结合位点数在梗塞区/非梗塞区的比值由LAD结扎时的0.24上升为0.87,接近于假手术对照组的0.97.结果证明,心得安是直接作用于心脏的β受体,可能还通过调整了梗塞区与非梗塞区β受体的平衡,改善了心室的顺应性和提高了梗塞心脏的收缩协同作用.从而对AMI的心脏起到保护和治疗作用.     

丹氏鱲（ Zacco temminki ）黑色素细胞肾上腺素受体的研究

本文报道了丹氏鴞（Ｚａｃｃｏｔｅｍｍｉｎｋｉ）黑色素细胞肾上腺素受体的特性。实验在６０条鱼上进行，分别在４－１１月随机抽采体侧黑色斑纹处的鱼鳞。使用苯肾上腺素、甲氧明、肾上腺素、去甲肾上腺素、α２苯甲唑啉、可乐啶等受体激动剂，以及柯楠次硷、育享宾等受体拮抗剂，分析其受体特性。发现黑色素细胞颗粒凝结的肾上腺素受体为α２型，而颗粒扩散的肾上腺素受体为β１型或与β２型混合型。     

增强Na+-Ca2+交换对大鼠心脏的正性变力作用及对哇巴因效应的加强

本文采用大鼠乳头肌张力测定及离体心脏灌流技术,研究大鼠心肌Na -Ca2 交换对乳头肌及离体灌流心肌变力性的影响。采用大鼠特异性Na -Ca2 交换激动剂E-4031能剂量依赖性地增加大鼠乳头肌的发展张力(P<0.05,n=6)及离体心脏的心泵功能(P<0.05,n=4);特异性Na -Ca2 交换抑制剂KB-R7943具有相反的效应,并可完全消除E-4031引起的正性变力作用。哇巴因(ouabain,0.5μmol/L)与E-4031(3μmol/L)联合使用,可使乳头肌发展张力由单独使用哇巴因时的0.25±0.03 g升高至0.29±0.04g(P<0.05,n=6);联合用药对大鼠离体心脏心泵功能的影响也强于哇巴因单独作用的效果。本研究结果证实,E-4031通过增强心肌Na -Ca2 交换,对大鼠乳头肌和离体心脏产生正性变力作用;与哇巴因合用时,它们的正性变力作用有相加作用。     

一种新的具有多肽性质的β-肾上腺素能受体阻滞剂

从蚯蚓中分离得到的能够抑制离体豚鼠心耳收缩的活性成分,经放射性配体结合实验表明,能够抑制~8H标记的心得舒与鸭红细胞膜制剂内β—肾上腺素能受体的结合。在腺苷酸环化酶活性测定中能抑制异丙基肾上腺素对酶的激活作用。为一种新的内源性的β—肾上腺素能受体阻滞剂。     

卵巢激素亦可作用于心脏受体

卵巢激素可调节脑、子宫、膀胱和肺内的β肾上腺素能受体;亦可作用于脑和膀胱的毒蕈碱样受体。因此推测,卵巢激素也可能作用于心脏的β肾上腺素能受体和毒蕈碱样受体。有人根据Baker和Potter介绍的方法制备心肌细胞膜,将膜的沉淀部分重新悬浮于60mol/L的磷酸钠钾缓冲液和50mmol/L的HEPES缓冲液中,分别用于毒蕈碱样受体和β肾上腺素能受体的结合测定。所得数据全部用微机处理,并通过直线回归分析和Scathacrd作图得到结合常数、解离常数和受体密度等分析参数。离体实验表明,所有的孕激素,只要浓度达到100μmol/L都可明显抑制~3H-二苯羟乙酸奎宁酯(~3H-QNB)与去卵巢大鼠心肌毒蕈碱样受体的结合,其中以孕酮和16α-甲基孕酮的作用最强,并呈现快速、可逆性的剂量依赖式抑制;而雌激     

异丙肾上腺素对α受体的激动作用

Spancer应用100μg异丙肾上腺素(ISO)引起肾血管收缩,有些实验也曾出现ISO收缩脑血管的效应。我室在离体兔主肺动脉上观察到,大剂量ISO产生显著的收缩效应,收缩效应可为α阻断剂所阻断,而为β阻断剂所加强。阻断后的效应随剂量增加而加强,显示大剂量ISO兴奋α与β受体,β作用被掩盖,突出α的作用。大剂量ISO还引起豚鼠输精管收缩,也说明ISO作用于α_1受体。     

一种新的具有多肽性质的β-肾上腺素能受体激动剂

从蚯蚓中分离出一种能增强离体豚鼠心耳收缩作用的物质。用分子筛层析,阴离子交换层析及高效液相色谱法进行了纯化,进一步分析表明,它是分子量约为30,000daltons的多肽(称为蚯这多肽制剂),可被肾上腺素能受体阻断剂——心得安对抗,能竞争性抑制~3H标记心得舒与大鼠心肌膜制剂内β-肾上腺素能受体的结合,为一种新的β-肾上腺素能受体激动剂。     

无尾两栖类胚胎心脏离体外植——在培养液中加入一些因素对心脏发育的影响

当前做无尾两栖类胚胎离体外植心原基在培养液中形成为心结构的工作还是比较稀少的。史推尔(Sthr)曾外植铃蛙心脏原基,看见培养液中有内胚层存在,则培养中的离体心原基的分化愈为成功;爱克曼(Ekman)在任氏(Ringer)液中,曾单独培养棕蛙的心原基,从神经沟至尾芽期、不同发育期的预定心中胚