活性氧诱导的致敏性哮喘气道平滑肌细胞钙火花增加并促使气管狭窄

摘要

气道高反应性是哮喘的基本特征,然而导致气道高反应的潜在的机制仍不清楚活性氧和自发的,局部瞬时的 Ca2+的增加,即 Ca2+火花,是否在气道高反应的发生有作用还没有被研究。通过用实验小鼠过敏性哮喘模型的研究。我们用激光共聚焦显微镜和荧光染料检测活性氧自由基水平和Ca2+火花,发现在鸡卵清白蛋白致敏模型小鼠较对照组相比气管平滑肌细胞中两者显着增加。活性氧自由基在第一次卵清蛋白滴鼻后开始增加,并在之后的滴加过程中持续在一个高水平。
　　活性氧清除剂N-乙酰半胱氨酸酰胺/注射卵蛋白致敏小鼠后,活性氧自由基水平和 Ca2+火花的显著性增加被同时消除。N-乙酰半胱氨酸酰胺体外降低鸡卵清白蛋白致敏小鼠气管平滑肌细胞Ca2+火花和氧自由基至对照水平。此外,我们观察到的Ca2+火花会影响未牵拉状态下的气管环张力。同时发现,用兰尼碱消除Ca2+火花后,鸡卵清白蛋白致敏小鼠的气道肌肉相比对照组有更显著地舒张。在这些实验中,我们也发现,鸡卵清白蛋白致敏小鼠的气道平滑肌静息长度显著低于对照。
　　我们进一步用0.1毫摩尔咖啡因增加对照组小鼠气管平滑肌细胞的钙火花,发现这样的 Ca2+火花增加会导致细胞收缩,模拟了增加的 Ca2+火花在鸡卵清白蛋白致敏小鼠中气道高反应性的贡献。我们的结论是活性氧的增加及之后的卵清蛋白的滴鼻造成的持续高水平以下导致钙火花增加的发生,这些过量的Ca2+火花导致气道平滑肌保持高度的收缩。这是一个新的哮喘气道高反应性的发展和维持机制。这一发现可能为哮喘和哮喘气道高反应性的预防和治疗找到新的途径。

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第一章 综述

1.1活性氧自由基与气道疾病

1.2活性氧与细胞钙的相互作用

1.3 钙火花

1.4 钙火花的特性

第二章 致敏性小鼠模型建模

2.1 实验材料

2.2 模型建立方法

第三章 气管平滑肌细胞Ca2+火花的测量

3.1 实验材料

3.2 气管平滑肌细胞Ca2+ 通道mRNA检测

第四章 测量Ca2+火花对气管肌肉张力的影响

4.1 实验材料

第五章 肺内支气管平滑肌细胞Ca2+火花的测量

5.1 实验材料

第六章 测量Ca2+火花对支气管肌肉张力的影响

6.1 实验材料

第七章 气管平滑肌细胞ROS及钙火花检测记录

7.1 实验材料

7.2 气管平滑肌细胞ROS产生相关亚基mRNA检测

第八章 增加钙火花诱导细胞收缩

8.1 实验材料

结论与展望

参考文献

致谢

附录 研究生期间发表的文章