HCN通道在人体输尿管自发性收缩中的作用初探

摘要

背景及目的:
　　在泌尿系统中，输尿管起着桥梁的作用，连接肾脏与膀胱，在肾脏生成的尿液以尿小球的形式经由输尿管推送到膀胱。输尿管有其自身兴奋性，正常生理状态下，输尿管可形成类似胃肠道的慢波蠕动，每分钟约7-8次，推动尿液前进。在离体去除神经或应用普鲁卡因做脊髓麻醉后，输尿管的蠕动并没有消失，这一现象说明输尿管中可能存在类似于心脏或胃肠道系统的自发兴奋性，即自发电活动起源。临床上，输尿管的功能是否正常与一系列泌尿系动力相关性或先天性输尿管相关疾病密切相关，如输尿管功能性梗阻、先天性肾盂输尿管连接处梗阻、先天性巨输尿管及膀胱输尿管反流等。另外部分肾移植病人，若其肾盂或肾盏受损，术后会出现无尿症状，而将连接肾盂肾盏的输尿管一起移植的患者大多输尿管的自发蠕动功能恢复较快，前者主要表现为输尿管的蠕动减弱或消失造成动力性梗阻，进一步易导致感染和形成尿毒症。因此，系统而深入地研究输尿管自发性蠕动的兴奋性起源及其内在调控机制，将对多种输尿管相关疾病的基础研究和临床诊疗起到重要指导意义。
　　HCN通道有着特殊的生理特性，最初被发现于心脏和神经元中，与大多在去极化阶段激活的通道相反，HCN通道在超激化阶段才能被激活，并进一步引发选择性阳离子内流。HCN通道是一种能被电压和环磷酸腺苷调控的、非选择性阳离子通道，有四个亚型，其产生的Ih电流被普遍认为是起搏细胞的重要标志之一，同时还具有稳定细胞膜电位、参与兴奋细胞自律性的调节、参与神经递质释放的调节、参与多种感觉、视觉、听觉信号整合等生理功能的表达。HCN通道作为慢波起搏通道，主要表达于哺乳动物的心脏和神经系统中，其在心脏起搏及神经活动中的重要作用已得到明确。近年来，在人体的其它器官组织和细胞中，如胃肠道、膀胱等，HCN通道产生Ih电流是否是形成起步点的主要成分成为了持续的研究热点。
　　各国研究者近年在豚鼠的肾内髓质集合系统、人及大鼠的膀胱逼尿肌等多个部位相继发现了HCN通道，并进行了相关深入研究。那在同样具有自发兴奋能力的输尿管中是否也存在着HCN起搏通道？若存在，其又发挥着怎样的作用呢？我们针对此疑问进行了初步的探讨，本研究运用分子生物学及形态学方法对HCN通道及其亚型在人体输尿管中的表达及分布进行观察，并从功能学上对HCN通道在人体输尿管自发性蠕动收缩中发挥的作用进行了初步判断，结果表明人体输尿管中同样存在HCN慢波起搏通道，同时HCN通道可能在人体输尿管自发性收缩中发挥着重要作用。
　　材料和方法:
　　收集本院泌尿外科临床上因肾脏肿瘤或囊肿等行肾脏切除手术患者的正常离体输尿管标本12例，经确认术前患者均未曾接受过放化疗、免疫治疗等特殊处理，然后进行输尿管平滑肌离体肌条实验，加入HCN通道阻断剂ZD7288后，观察输尿管离体平滑肌肌条的收缩频率和幅度的变化。以人体肠道组织标本为阳性对照，剩余的人体输尿管标本分别采用了RT-PCR、Western-Blot法及免疫组化技术，从基因、蛋白水平上对HCN通道在人体输尿管中的表达及分布情况进行了检测。
　　结果:
　　1.经RT-PCT可以检测到输尿管组织中HCN1-4四个亚型的mRNA，其中以HCN4亚型表达相对较明显;运用WB法及免疫组化技术均可检测到人体输尿管组织中HCN1-4各亚型的表达，而在输尿管的黏膜上皮和平滑肌层HCN通道表达相对较明显。
　　2.经Kreb's液孵育30min后，肌条可出现稳定的自发性收缩，收缩幅度为（1.531±0.306）g，频率为（1.609±0.204）次/分，加入HCN通道阻断剂ZD7288后，收缩幅度变为（1.402±0.256）g，频率（0.469±0.034）次/分，P值＜0.01差异显著。
　　结论:
　　1.正常人体输尿管中存在着HCN1-4四个亚型的表达。
　　2.HCN通道与人体输尿管自发兴奋性密切相关，阻断该起搏通道能降低输尿管的收缩频率和幅度，说明HCN通道可能在人体输尿管自发性收缩中发挥着重要作用。

目录

声明

缩略语表

摘要

第一章 前言

第二章 HCN通道在人体输尿管组织中的表达及分布

材料与方法

结果

第三章 HCN通道对人体输尿管自发性蠕动收缩的影响

材料与方法

结果

全文讨论

全文结论

参考文献

文献综述 超极化激活环核苷酸门控阳离子通道的研究进展

攻读学位期间发表的论文情况

致谢