Obestatin对心力衰竭大鼠肾脏水通道蛋白2短时调控作用的研究

来源 :第二军医大学 中国人民解放军海军军医大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:huwei00
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心力衰竭是各种心血管疾病的终末阶段,是现代社会主要的致死原因之一。水潴留是心力衰竭发生发展的重要病理生理机制,机体内多种因素参与了水潴留的形成与发展,其中肾脏集合管主细胞分布的肾脏水通道蛋白2(Aquaporin2,AQP2)在管腔侧质膜分布增加是水潴留形成关键性的一环。AQP2分布于肾脏集合管主细胞管腔侧质膜和胞质内囊泡,其在包括精氨酸加压素(arginine vasopressin,AVP)、降钙素(calcitonin)、一氧化氮(NO)等在内的多种因素调节下而改变其在质膜及囊泡内的分布比例,被称为AQP2的短时调控。Obestatin是近年来发现的一种由23个氨基酸残基组成的多肽,GPR39是其可能的受体。以往对其研究主要集中在胃肠道功能以及能量代谢等方面,近几年来心血管领域也逐渐进入了Obestatin的研究中,目前已发现其对血压调节、内皮损伤以及再灌注损伤等方面具有调控作用,但对心力衰竭领域仍少有研究。前期研究显示心衰患者,尤其心肾综合征患者血浆内Obestatin表达升高。另外有研究显示Obestatin在中枢可抑制口渴,减少饮水进而调节机体水平衡,但对于Obestatin在外周对于水平衡的作用尚不明确。结合GPR39在肾脏的表达以及Obestatin在骨骼肌细胞中自分泌/旁分泌方式的修复作用,我们推测心力衰竭时Obestatin通过内分泌及自分泌/旁分泌的方式调节AQP2在集合管细胞管腔侧质膜的分布比例,进而调节肾脏对水的重吸收,参与心衰水潴留的发生发展。我们通过构建大鼠心力衰竭模型,检测心衰大鼠循环血浆及肾脏组织表达Obestatin的变化,在此基础上,在集合管细胞观察Obestatin对AQP2的亚细胞分布及蛋白总量及磷酸化水平的影响以明确Obestatin对AQP2的短时调控作用,并探讨其可能的机制。第一部分Obestatin在心梗后心衰大鼠循环及肾脏的表达目的:研究心力衰竭大鼠循环及肾脏组织中Obestatin的表达及其可能的生物学意义。方法:采用冠状动脉结扎方法制备大鼠心肌梗死后心衰模型,成功构建心衰大鼠6只;另5只大鼠只开胸不结扎为假手术组;5只大鼠作为正常组,分别收集术前及术后8周尿量及饮水量;采用酶联免疫吸附法测定大鼠血浆Obestatin浓度,取大鼠肾脏组织行免疫组织化学检测Obestatin在肾脏的表达并分析累积光密度值比较各组表达差异,同时以Western Blot方法对各组肾脏组织表达的Obestatin进行半定量分析。结果:心衰组大鼠水潴留量与正常组及假手术组相比明显增多(22.00±5.44ml vs5.80±2.59ml,P<0.01;22.00±5.44ml vs 3.00±4.69ml,P<0.01);免疫组化结果显示Obestatin在大鼠肾脏肾小管及集合管表达,分析光密度值及Western Blot结果显示心衰组大鼠肾脏组织Obestatin表达较正常组及假手术组明显升高(P<0.05)。结论:Obestatin在心力衰竭大鼠循环及肾脏表达增高,可能以内分泌及自分泌或旁分泌形式参与心衰水潴留的发生发展。第二部分Obestatin对肾脏水通道蛋白2的短时调控作用目的:探究Obestatin对小鼠肾脏内髓集合管3上皮细胞(IMCD3)AQP2的短时调控作用并进一步探索其可能的机制。方法:培养IMCD3,分别给予PBS、不同浓度的Obestatin(10-7mmol/L、10-6mmol/L)、NA-Obestatin(10-7mmol/L)、d DAVP(10-7mmol/L)及OPC-31260(10-7mmol/L)干预15min、30min、60min,激光共聚焦观察IMCD3细胞AQP2的分布定位,Western Blot法检测AQP2及P-AQP2(Ser256)的表达水平,并分析P-AQP2(Ser256)占AQP2的比例。结果:1、10-7mmol/L Obestatin及10-6mmol/L Obestatin干预15min后激光共聚焦观察与对照组(PBS)相比均未见AQP2分布改变,作用30min及60min后与对照组相比,可见AQP2在细胞膜分布减少;10-7mmol/L NA-Obestatin作用15min、30min、60min均未见AQP2分布改变;10-7mmol/L d DAVP作用30min后与对照组相比AQP2在细胞膜分布增多,作用15min及60min时未见其分布改变;10-7mmol/L OPC-31260作用15min时与对照组相比AQP2分布未见改变,30min及60min后与对照组相比,可见AQP2在细胞膜分布减少。2、Western Blot检测蛋白水平可见干预15min后不同浓度Obestatin(10-7mmol/L、10-6mmol/L)组、NA-Obestatin组、d DAVP组及OPC-31260组AQP2表达水平与对照组相比均未见明显改变;d DAVP组P-AQP2(Ser256)及磷酸化比值较对照组升高(均P<0.05),Obestatin、NA-Obestatin及OPC-31260组均未见明显变化。干预30min后,OPC-31260组AQP2及P-AQP2(Ser256)表达水平与对照组相比明显降低(均P<0.05),磷酸化比值升高(P<0.05),余各组AQP2、P-AQP2(Ser256)及磷酸化比值均未见明显变化。干预60min后,不同浓度Obestatin组、d DAVP组及OPC-31260组AQP2表达水平与对照组相比均明显下降(均P<0.05),NA-Obestatin组未见改变;不同浓度Obestatin组及OPC-31260组P-AQP2(Ser256)表达水平与对照组相比明显降低(均P<0.05),d DAVP组及NA-Obestatin组未见改变未见变化;d DAVP组磷酸化比值与对照组相比明显升高(P<0.05),余各组均未见明显变化。结论:Obestatin对IMCD3细胞AQP2具有短时调控作用,可能通过增加AQP2的内吞作用降低其在细胞膜的分布比例。
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