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     

α1-肾上腺素受体激活大鼠心脏腺苷酸活化蛋白激酶

为了验证心脏腺苷酸活化蛋白激酶（AMP-activated protein kinase,AMPK）是否为肾上腺素受体（adrenergic receptor,AR）的下游信号分子,本实验在大鼠心室肌源细胞和大鼠心脏中观察了α-AR对AMPK的激活作用,利用Western blot检测了AMPK-α总蛋白表达量及其172位苏氨酸磷酸化水平。雄性Sprague-Dawley大鼠皮下植入去甲肾上腺素（norepinephrine,NE）,苯肾上腺素（phenylephrine,PE）或者溶剂载体[0．01％（W／V）维生素C]的缓释微泵（osmotic minipump）。NE或PE以每小时0．2 mg／kg的速率持续输注,7 d后用AMPK-α抗体免疫沉淀处理样本并测定AMPK的活性。结果显示,在细胞水平,NE引起的AMPK磷酸化水平增高具有时间依赖和剂量依赖特点, NE处理细胞10 min后AMPK磷酸化水平达到最高峰;NE引起的这种效应对β-AR的拮抗剂普萘洛尔（propranolol）不敏感,但是可以被α1-AR拮抗剂哌唑嗪（prazosin）所阻断。结果提示,α1-AR介导AMPK的磷酸化,但β-AR无此作用。AR激动剂持续灌注7 d后,AMPK的活性在NE（7．4倍）和PE（6．0倍）灌注组较对照组显著增高（P〈0．05,H=6）。PE持续灌注组大鼠与对照组相比无明显的心肌肥厚和组织纤维化变化。本文证明α1-AR激动剂可以增强AMPK的活性,揭示了心脏中α1-AR激动在调控AMPK活性方面的重要作用。深入了解α1-AR介导的AMPK激活可能在心衰治疗中具有重要的临床意义。     

心脏中不同β肾上腺素受体亚型的信号体系及其病理生理意义

生理情况下,β肾上腺素受体(βAR)对心肌收缩和舒张活动起至关重要的作用;病理情况下,长期激动βAR可以诱发心肌细胞肥大、凋亡以及细胞坏死等心肌重塑性活动,从而参与了慢性心衰的发病过程。近十年以来,许多资料表明β1和β2肾上腺素受体亚型(β1AR和β2AR)共存于心脏中,且激动不同信号系统。短时间激动β1AR,使Gs蛋白-腺苷酸环化酶-环苷腺酸-蛋白激酶A(Gs-adenyly cyclase-cAMP-PKA)信号体系激活并广布于细胞内,而激动βAR则同时激活G1蛋白而产生空间及功能局限的cAMP信号;长时间激动β1AR和β2AR则对心肌细胞的命运产生不同影响：β1AR诱导细胞肥大和凋亡,β2AR促使细胞存活。β2AR的心肌保护作用是通过激活Gi蛋白-Gβγ-PI3K-Akt途径介导。但出乎意料,β1AR的心肌肥厚和凋亡效应并不依赖于经典的cAMP/PKA信号途径,而是激活钙,钙调素依赖性蛋白激酶Ⅱ(caMK Ⅱ)途径。用心肌特异性表达βAR亚型的转基因小鼠进行实验,进一步证实不同βAR亚型在调节心肌重塑和功能方面作用各异。βAR亚型作用不同的新观点不仅为β阻滞剂治疗慢性心衰提供了分子和细胞机制的依据,而且提出了选择性β1AR阻滞和β2AR激动联合治疗慢性心衰的新的治疗思路。     

大鼠长期服用氨酰心安对心脏β肾上腺素受体亚型的影响

本文结合放射配体结合实验、功能实验及ｃＡＭＰ蓄积等方法研究大鼠长期服用选择性β１肾上腺素受体（β１－ＡＲ）拮抗剂氨酰心安（ＡＴ）对心脏β－ＡＲ各亚型的影响。结果表明：长期服用ＡＴＲ一,（１）心脏总β－ＡＲ密度增加约５７％,β－ＡＲ介导的左心房及右室乳头肌正性变力效应增强,ＣＡＭＰ蓄积量也比对照组明显增多;（２）ＣＧＰ２０７１２Ａ竞争抑制曲线两位点分析结果显示β１与β２－ＡＲ所占的百分比在对照组与Ａ     

心脏β_2-肾上腺素受体研究进展

随着受体研究的蓬勃发展 ,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 β 肾上腺素受体不同亚型之间的信号转导及其介导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。     

β-肾上腺素受体与乳腺癌相关性的研究进展

精神和情绪对于肿瘤的发生、发展具有重要作用.通常,在急性或慢性应激状态下,由交感神经系统介导的正常生理应激机制导致神经递质肾上腺素和去甲肾上腺素释放增多.对于恶性肿瘤患者,大量研究证实交感神经系统主要通过β-肾上腺素能受体途径介导的信号传导通路对肿瘤的进展和转移产生影响.乳腺癌患者多伴有焦虑预后不良而引起肾上腺素及去甲...     

β-肾上腺素受体激动对新生大鼠心肌细胞代谢的影响

为了观察β-肾上腺素受体(β-AR)持续激动对心肌细胞代谢的影响,本工作以培养的新生大鼠心肌细胞为研究对象,采用[^3H]-亮氨酸([^3H]-leucine)掺入法和BCA蛋白分析法检测心肌细胞的蛋白合成代谢与蛋白含量,[^3H]-2-脱氧-D-葡萄糖摄取测定方法检测心肌细胞对葡萄糖的摄取量,并采用蛋白免疫印迹杂交方法检测腺苷酸活化蛋白激酶(adenosine monophosphate activated protein kinase,AMPK)磷酸化程度。结果显示,β-AR激动剂异丙肾上腺素(isoproterenol,ISO)持续刺激心肌细胞48h,心肌细胞[^3H]-leucine掺入量和蛋白质含量与对照组相比均无显著差异。用ISO或去甲肾上腺素(α1-AR特异性拮抗剂哌唑嗪存在下)持续激动β-AR 48h,心肌细胞的葡萄糖摄取量和AMPK磷酸化均显著高于对照组。上述结果表明,β-AR持续激动对培养的新生大鼠心肌细胞蛋白质合成及蛋白质含量没有明显的作用,但可引起葡萄糖摄取量明显增加和AMPK的激活,提示β-AR可能与心肌肥厚过程中能量代谢状态的变化有关。     

去甲肾上腺素对蟾蜍背根神经节细胞α-肾上腺素能受体的作用

在蟾蜍离体灌流背根神经节(DRG)标本上,用微电极进行细胞内记录。在51个细胞中A型神经元为46个,C型5个。此两类细胞的静息膜电位为60.06±1.34mV(x±SE)。当灌流液中滴加10~(-4)-10~(-3)mol/L去甲肾上腺素(NA)引起如下的膜电位改变:(1)超极化:幅值8.38±1.12mV(x±SE)(20/48);(2)去极化:幅值9.39±1.24mV(x±SE)(23/48);(3)无反应(5/48)。上述膜电位改变既不能由灌流液中滴加异丙基肾上腺素所拟似,也不能为心得安所阻断,因而排除了β-肾上腺能受体介导的可能性。加苯肾上腺素及可乐宁于灌流液,分别产生膜的去极化和超极化,而应用哌唑唪及育亨宾灌流,则分别阻断NA引起的膜去极化和超极化。因此认为:NA引起的DRG神经元的去极化和超极化反应分别是由胞体膜上之α_1-及α_2-肾上腺素能受体所介导的。     

与雌激素受体β相互作用的蛋白的分离及鉴定

目的:从乳腺文库中分离与雌激素受体β(ERβ)相互作用的蛋白质。方法:将ERβ基因克隆入酵母表达载体pGBKT7中,利用酵母双杂交筛选技术,从乳腺文库中分离与ERβ相互作用的蛋白质。结果:分离到与ERβ相互作用的蛋白质FBLN1,并进一步确定了ERβ与FBLN1作用的结构域为AF1及DBD结构域。结论:FBLN1可能参与ERβ信号途径并共同调节细胞的增殖。ERβ与FBLN1相互作用的发现为进一步研究ERβ与FBLN1在生理及病理中的作用奠定了基础。     

心肌缺血预处理与β-肾上腺素受体信号转导系统的研究进展

本文综述了心脏β-肾上腺素受体信号转导系统的生理功能及其各组成部分在心肌内缺血预处理中的作用,为心肌缺血预处理的保护机制提供科学依据。     

持续和间断激动β-肾上腺素受体对心脏重塑的不同作用

心脏疾病常伴有交感神经系统过度激活及循环系统内儿茶酚胺水平增高,通过激动β-肾上腺素受体引起心脏重塑.β-AR激动剂异丙基肾上腺素常用来制备心脏重塑模型.然而β-AR不同的激动模式,脉冲式的间断激动与慢性持续激动对心脏重塑和心脏功能下降的影响是否不同,尚未见报道.为此,本研究比较了ISO间断给药与持续给药对小鼠心脏重塑...     

心功能不全大鼠心脏α_1－肾上腺素受体亚型的变化

本文通过主动脉和左肾动脉缩窄复制心功能不全大鼠模型，并采用放射配基结合实验和半定量逆转录－聚合酶链反应（ＲＴ－ＰＣＲ），从蛋白质和基因转录水平上观察在心功能不全时大鼠心脏α１－肾上腺素受体三种亚型的改变。Ｓｃａｔｃｈａｒｄ分析结果显示，在心功能不全组与对照组，大鼠心脏组织１２５Ｉ－ＢＥ与α１－肾上腺素受体结合的亲和性（２２９±３２与１９５±１５ｐｍｏｌ／Ｌ）和数量（１０２±１２与９６±１７ｆｍｏｌ／ｍｇ）均无显著差异。但ＷＢ４１０１对１２５Ｉ－ＢＥ的竞争性抑制实验显示在心功能不全组高亲和性位点所占百分比较对照组显著增高（５１±７％与２２±５％）。ＲＴ－ＰＣＲ的结果显示，在心功能不全大鼠心脏α１Ａ－ＡＲ的ｍＲＮＡ水平高于对照组，但α１Ｂ－ＡＲ的ｍＲＮＡ水平低于对照组，而α１Ｄ－ＡＲ的ｍＲＮＡ水平在两组之间没有显著差异。综合上述结果可知，在心功能不全大鼠，心脏α１Ａ－ＡＲ增加，α１Ｂ－ＡＲ下降，而α１Ｄ－ＡＲ则没有显著改变。     

β-肾上腺素受体调控心肌细胞兴奋收缩耦联的分子过程研究

兴奋收缩耦联是肌细胞兴奋期间由动作电位触发肌质网释放钙离子,从而导致收缩的过程。心肌细胞的兴奋收缩耦联是通过“钙致钙释放（Ca^2＋-induced Ca^2＋ release）的机制完成的。兴奋期间,细胞膜电位的去极化导致电压依赖性的L．型钙通道（LCC）开放,细胞外钙离子通过LCC流入细胞,激活了肌质网膜上称为ryanodine受体（RyR）的钙释放通道,后者从肌质网钙库中释放钙离子,使细胞质游离钙浓度迅速上升。细胞质钙浓度的升高一方面启动细胞收缩,另一方面激活了肌质网钙泵和细胞膜钠钙交换,二者分别将钙离子运回肌质网或细胞外,使细胞质钙浓度很快回落,从而完成了一次“钙瞬变（Ca^2＋ transient）”。钙瞬变在每个心动周期发生一次,是直接控制细胞收缩的细胞内信号。     

大鼠左心房α1受体及其亚型对β受体正性变力效应的影响

本文用放射配体结合实验研究了α１－肾上腺素受体（α１－ＡＲ）及亚型在大鼠左心房的分布。结果表明,大鼠左心房α１－ＡＲ有α１Ａ与α１Ｂ两种亚型,α１Ａ亚型约占１／３,α１Ｂ亚型占２／３。离体灌流左心房功能实验结果表明,α１－ＡＲ不同亚型对β肾上腺素受体（β－ＡＲ）所介导的正性变力反应具有不同性质的协同作用。当酚妥拉明１０μｍｏｌ／Ｌ同时阻断α１Ａ与α１Ｂ亚型时,ＮＥ（同时激动α１－与β－ＡＲ）的剂量－收缩效应曲线显著左移,当用ＣＥＣ２０μｍｏｌ／Ｌ预处理以阻断α１Ｂ亚型时,ＮＥ的剂量－收缩效应曲线则显著右移,而用ＷＢ４１０１１ｎｍｏｌ／Ｌ阻断α１Ａ亚型后,ＮＥ的剂量－收缩效应曲线出现左移;此外,当用苯肾上腺素激动α１－ＡＲ时,异丙肾上腺素的剂量－收缩效应曲线亦显著右移。提示α１Ａ亚型可抑制β－ＡＲ介导的正性变力效应,而α１Ｂ亚型则可增强β－ＡＲ所介导的反应,但当α１－ＡＲ的上述两种亚型同时激动时,则以α１Ａ亚型的调节作用为主。     

α1Β-肾上腺素受体的磷酸化与减敏

α1Β-肾上腺素受体(α1B-AR)的减敏是一个复杂的过程,它包括同源性减敏和异源性减敏.同源性减敏主要是由G蛋白偶联受体激酶(GRKs)和arrestins介导的快速过程,同时可伴随异源性减敏发生.许多途径都可引起异源性减敏,在此简要综述了四种引起异源性减敏的途径:(1)非肾上腺素受体引起的蛋白激酶C激活引起α1Β-AR磷酸化或减敏; (2)激活与Gq偶联的受体,如ETA受体,使α1Β-AR磷酸化或减敏; (3) 激活与Gi偶联的受体,如溶血磷脂酸受体, 使α1Β-AR磷酸化或减敏; (4)受体通过内源性酪氨酸激酶活化引起α1Β-AR磷酸化或减敏. 所有这些减敏机制都只是初步探索,确切机制和意义有待进一步研究.     

激动剂作用下α1-肾上腺素受体亚型在HEK293A细胞中的分布变化

为了明确α1-肾上腺素受体（α1-adrenergic receptor,α1-AR）三种亚型在人胚胎肾（human embryonic kidney,HEK）293A细胞株中的分布特点,及其在激动剂作用下在细胞内的定位改变,本研究采用放射配体结合实验、实时荧光共聚焦成像和Western blot方法检测α1-AR三种亚型在细胞中的定位及蛋白质表达的变化。结果发现：（1）α1-AR三种亚型在HEK293A细胞株转染效率相同,均达90％以上。三株细胞的粗制膜上α1B-AR表达量最高,α1D-AR最低,α1A-AR居中,但三者的解离常数（配）相等;（2）在无激动剂作用时,α1A-AR均匀地分布在HEK293A细胞的胞膜和胞浆,α1B-AR主要位于胞膜,而α1D-AR则主要分布在胞浆中：（3）用α1-AR激动剂苯‘肾上腺素（phenylephrine,PE）刺激细胞1h后,α1A-和α1B-AR在胞膜上分布明显减少,而在胞浆中分布增加,其中α1B-AR变化更为显著,α1D-AR的分布在PE作用下无明显变化。以上结果提示,在激动剂作用下,α1-AR二种亚型在HEK293A细胞中的定位特点和分布变化各有不同。     

激活κ-阿片受体抑制小鼠心肌缺血再灌注损伤的作用及机制

目的:探讨外源性κ-阿片受体激动剂U50,488H对小鼠缺血再灌注损伤心肌的保护作用及其机制。方法:选择成年雄性C57小鼠40只,将其随机分为4组:假手术组(Sham),缺血再灌注组(I/R),κ-阿片受体激动剂U50,488H+I/R组(U+I/R),κ-阿片受体阻断剂nor-BNI+U50,488H+I/R组(N+U+I/R)。建立小鼠急性心肌缺血再灌注在体模型,通过小动物超声仪检测小鼠心功能,采用氯化三苯基四氮唑-伊文思蓝双染检测心肌梗死面积,检测血清心肌损伤物LDH活性和cTnI含量,Western-Blot检测Ca MKII和磷酸化Ca MKII的表达。结果:与Sham组相比,I/R组小鼠心功能下降,心肌梗死面积增加,血清LDH和cTnI水平升高(P0.05),心肌组织内磷酸化Ca MKII的表达明显增加(P0.05);与I/R组相比,U+I/R组心功能改善,心肌梗死面积减小,血清LDH和cTnI水平降低(P0.05),心肌组织内CaMKII磷酸化被抑制(P0.05)。给予nor-BNI后,上述U50,488H的作用均被阻断。结论:κ-阿片受体激活可抑制CaMKII磷酸化并抑制心肌缺血再灌注损伤,改善心功能。     

乳腺癌乏氧诱导因子-1α(HIF-1α)与雌激素受体表达的关系

目的探讨乳腺癌乏氧诱导因子-1α(hypoxia induci blefactor-1α,HIF-1α)与雌激素受体(ER)表达的关系。方法利用免疫组织化学方法在42例乳腺癌组织中进行HIF-1α染色,并与ER表达情况及其他临床病理资料进行相关性分析。结果乳腺癌组织中HIF-1α阳性表达率为54.76%,ER表达阳性率为66.67%(28/42)。ER表达率在HIF-1α阳性者中为56.52%,HIF-1α阴性者中为78.95%,P=0.125。而在细胞水平上,ER在HIF-1α阳性者和阴性者中的表达量积分,分别为2.96±1.97、5.11±2.58,t=3.06(P=0.004),Spearman等级分析,r=-0.49(P=0.003)。另外,HIF-1α表达除常见于绝经后患者外,与肿瘤大小、病理类型、孕激素受体、腋窝淋巴结转移、Ki67、C-erbB-2表达均无显著相关。结论乳腺癌组织中HIF-1α表达可能参与了ER表达下调的机制。