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电针预治疗保护心肌缺血再灌注损伤--β-肾上腺素受体的耐受机制
目的:探讨电针预治疗对心肌缺血/再灌注性损伤的保护作用,以及心脏β-肾上腺素受体在其中扮演的角色.方法:采用结扎和再灌大鼠左冠状动脉前降支的方法建立实验性心肌缺血/再灌注(I/R)模型.40只雄性大鼠随机分为正常对照(NC)组、缺血再灌注(IR)组、缺血再灌注+电针(EA)组和缺血再灌注+电针+心得安(EAP)组.电针预处理方法是心肌缺血造模前连续3 d给予双侧"内关"穴电针,每次20 min,观察比较心肌缺血前反复电针预处理对心电图ST段、心肌缺血面积以及β1-肾上腺素受体蛋白表达的影响.结果:与NC组比较,IR组在缺血30min及再灌注10min后ST段明显抬高(均P＜0.01);与IR组比较,EA组ST段抬高幅度明显降低(均P＜0.01),而EAP组ST段抬高幅度与IR组相近,均明显高于EA组(P＜0.01).以梗塞区/危险区比值为指标的观察表明,IR组梗塞区/危险区比值明显高于NC组(P＜0.01),而EA组该比值则明显低于IR组(P＜0.01),EAP组该比值则与IR组相仿,明显高于EA组(P＜0.01).对β1-肾上腺素受体蛋白的观察表明,IR组该受体蛋白含量显著高于NC组(P＜0.01),EA组与IR组相比,该蛋白含量则明显降低(P＜0.01),而EAP组该蛋白含量却明显高于EA组(P＜0.05),其值与IR组相近.结论:电针预治疗可以改善冠状动脉结扎引起的ST段抬高,减轻心肌缺血的程度,减少心肌梗塞面积,减低由于I/R导致β1-肾上腺素受体蛋白的过度表达,β1肾上腺素受体阻断剂心得安可以抑制其保护作用.可见,电针预治疗对心肌缺血具有保护作用,β1肾上腺素受体参与了介导针刺预处理改善上述心肌缺血性损害的作用.
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β1-肾上腺素受体自身抗体通过促进肝细胞凋亡参与小鼠肝损伤
目的 探讨β1-肾上腺素受体自身抗体(β1-AA)对小鼠肝功能的影响.方法 用杂交瘤细胞株融合的方法产生具有生物活性的β1-AA;构建β1-AA长期被动免疫小鼠模型;血清生化仪检测肝脏血清学指标变化;超声检测小鼠肝脏结构和功能的改变;Tunel染色、annexin V/PI染色和caspase 3活性检测肝细胞凋亡水平.结果 具有生物活性的β1-AA和被动免疫模型小鼠建立成功;在被动免疫过程中,免疫组小鼠肝脏谷丙转氨酶ALT(62.00±0.01 vs 37.00±0.02)和谷草转氨酶AST(290.00±0.05 vs 205.00±0.02)水平明显升高,白蛋白ALB显著下降(35.00±0.03 vs 43.00±0.05);门静脉、肝静脉流速降低;β1-AA长期存在诱导肝细胞凋亡水平增加(8.00%±0.02%vs 2.30%± 0.03%,P<0.05),β1-肾上腺素受体特异性抑制剂metoprolol可以部分逆转此效应.结论 β1-AA可以通过β1-肾上腺素受体致肝细胞凋亡,参与肝损伤的发生发展.
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β1-肾上腺素受体自身抗体对大鼠B淋巴细胞增殖的影响
目的 探讨β1-肾上腺素受体自身抗体(β1-AA)对大鼠B淋巴细胞增殖的影响.方法 本研究以主动免疫大鼠的方法获得β1-AA阳性的IgGs (pIgGs);免疫磁珠分选技术获得大鼠B淋巴细胞;CCK8法检测B淋巴细胞的增殖能力.结果 β1-AA(0.1 μmol/L pIgGs)促进LPS刺激的大鼠B淋巴细胞增殖(A值:0.739±0.036 vs 0.533±0.032,P＜0.05),且有浓度依赖性的趋势;该效应可以分别被β1/β2-肾上腺素受体(β1/β2-AR)阻断剂部分阻断,被两种阻断剂共同作用完全阻断;pIgGs对静息的大鼠B淋巴细胞无增殖作用.结论 β1-AA可能通过B淋巴细胞表面的β1-AR和/或β2-AR信号通路促进激活的B淋巴细胞增殖.
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抗β1-肾上腺素受体抗体对大鼠T淋巴细胞的作用
目的 观察抗β1-肾上腺素受体(AR)抗体对大鼠T淋巴细胞的作用.方法 用人工合成的β1-肾上腺素受体细胞外第二环肽段(β1-AR-ECⅡ)作为抗原主动免疫大鼠,采用流式细胞技术测定大鼠外周血T淋巴细胞亚群的变化;观察抗β1-AR自身抗体对培养的淋巴结T细胞的影响.结果 免疫组血清中T淋巴细胞亚群CD4+/CD8+在处理24 h后开始升高,在第7天时达到高峰并持续2个月;抗β1-AR自身抗体可促进T淋巴细胞增殖,与β1-AR特异性阻断剂Metoprolol或β1-AR-EC Ⅱ共同作用时,可使抗体的促增殖效能显著减弱.结论 抗β1-AR自身抗体可以使免疫系统失衡,促进T淋巴细胞的增殖.
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β1-肾上腺素受体细胞外第二环自身抗体长期存在对大鼠免疫功能的影响
目的 观察β1-肾上腺素受体细胞外第二环自身抗体(β1-AA)长期存在对大鼠免疫功能的影响.方法 用人工合成的β1-肾上腺素受体细胞外第二环肽段(β1-AR-ECII)作为抗原主动免疫大鼠,获取β1-AA,并经SDS-PAGE检测纯度;将纯化的β1-AA通过鼠尾静脉注入大鼠体内,建立被动免疫模型,并通过SA-ELISA方法定期检测血清中β1-AA的水平;定期采用流式细胞技术测定大鼠外周血CD4+、CD8+ T淋巴细胞亚群的变化;定期用直接溶血空斑和间接溶血空斑实验观察B细胞抗体生成能力的变化.结果 被动免疫模型中,β1-AA水平可以维持在与临床患者血清中该抗体相匹配的状态,较好地模拟了临床患者血清中自身抗体维持在一定水平且长期存在的状态.β1-AA的长期存在可以使机体的CD4+/CD8+ T淋巴细胞比值持续升高,使直接溶血空斑和间接溶血空斑数目明显增高.结论 β1-AA长期存在可以导致机体细胞免疫和体液免疫功能改变.
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β1-肾上腺素受体与中枢神经系统疾病相关性研究进展
G-蛋白偶联受体(GPCRs)是一类功能全面且为庞大的跨膜受体家族.β-肾上腺素受体(β-adrenoceptor,β-AR)是经典的G蛋白偶联受体家族的成员,其生物学效应由经典的Gs-cAMP-PKA信号通路介导.人们对β-肾上腺素的研究主要集中于其对心力衰竭、心血管、心肌自律性和传导功能等的作用.
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短期睡眠剥夺对幼鼠海马CA1区SS、β1-AR表达的影响
目的：探讨短期睡眠剥夺对幼年大鼠海马CA1区生长抑素和β1‐肾上腺素受体表达的影响。方法：将40只雄性幼年大鼠随机分为对照组、12h、24h、36h和48h睡眠剥夺组，每组8只。采用改良多平台水环境法建立大鼠SD模型，免疫组织化学法检测海马CA1区SS、β1‐AR的表达量。结果：12h、24h、36h睡眠剥夺组大鼠海马CA1区SS阳性神经元的数量较对照组均显著增多（P＜0．01），48h睡眠剥夺组大鼠海马CA1区SS阳性神经元的数量较对照组明显减少（P＜0．01）；12h、24h、36h睡眠剥夺组大鼠海马CA1区β1‐AR阳性神经元的数量较对照组均显著增多（P＜0.01），48h睡眠剥夺组大鼠海马CA1区β1‐AR阳性神经元的数量较12h、24h、36h睡眠剥夺组明显减少，但仍高于对照组（P＜0．01）。结论：睡眠剥夺36h内幼鼠海马CA1区神经元SS、β1‐AR的表达量增加，可能参与代偿性神经保护机制，而48h后SS、β1‐AR的表达量显著下降，提示海马CA1区神经元可能已受损，致学习记忆障碍。
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抗β1-肾上腺素受体自身抗体对在体大鼠心肌细胞的致凋亡作用
目的:观察抗β1-肾上腺素受体(β1-AR)自身抗体对在体大鼠心肌细胞的致凋亡作用,并探讨其可能的信号转导通路,以阐明该抗体参与心衰发生发展的病理机制.方法:用β1-AR细胞外第二环合成肽段免疫抗β1-AR自身抗体阴性大鼠(9周),定期检测大鼠的血清抗β1-AR自身抗体滴度、心功能、心肌组织凋亡现象和caspase-3, 8, 9活性.结果:(1)免疫组大鼠的血清抗β1-AR自身抗体滴度逐渐升高并维持于高水平 [1∶ (1 280±0.07)];对照组始终在1∶ 10左右;(2)TUNEL和琼脂糖凝胶电泳显示免疫组大鼠在免疫3、4、5周心肌组织发生明显凋亡,caspase-3,8活性增高,免疫7、9周心功能明显下降,对照组未见异常.结论:抗β1-AR自身抗体可能通过激活死亡受体途径促进在体大鼠的心肌细胞发生凋亡,终引起心功能下降.
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抗β1肾上腺素受体自身抗体可导致大鼠肾脏损伤
自从在原发性扩张型心肌病患者血清中发现抗β1肾上腺素受体自身抗体(autoantibodies against the second extracellularloop ofβ1-adrenoceptor,β1-AABs)以来,自身免疫机制在心血管疾病发病中的作用日渐受到重视.本研究组前期研究显示血清β1-AABs阳性的成年大鼠部分出现尿潜血及尿蛋白阳性,但机制不清.因此,本实验选择直接静脉给入抗体来观察β1-AABs长期存在对大鼠肾脏结构和功能的影响及可能的机制.用人工合成的β1-肾上腺素受体细胞外第二环(β1-AR-ECⅡ)抗原肽段免疫正常成年大鼠以获取β1-AABs.通过观察β1-AABs对乳鼠心肌细胞跳动频率的影响来反映其是否具有生物学活性.目的抗体经纯化后,通过静脉定期注入成年及老年大鼠体内以观察该抗体对大鼠肾脏结构和功能的影响;生化分析仪定期检测大鼠血清中尿素氮(blood urea nitrogen,BUN)、肌酐(creatinine,CR)和尿酸(uric acid,UA)水平,同时尿分析仪检测尿比重、尿潜血、尿蛋白及尿糖的变化情况,以反映肾脏功能的波动;HE和Masson三色染色观察肾脏结构的变化.同时将β1-AR-EGFP质粒转染至HEK293细胞中,观察β1-AABs通过作用于β1-AR对细胞坏死及凋亡的影响.结果显示:成年及老年大鼠血清中BUN、CR、UA的水平随着β1-AABs的不断给入而渐进性升高,BUN/CR比值随免疫的进行呈现下降趋势;成年大鼠在β1-AABs免疫后出现不同程度的蛋白尿、尿潜血及尿糖水平的升高;同时,HE及Masson三色染色显示:β1-AABs免疫24周后,成年及老年大鼠肾脏集合管周围均可见到大量炎细胞浸润,胶原纤维沉积增加.HEK293细胞的研究结果提示,β1-AABs可通过增加细胞caspase-3水平而促进细胞凋亡的发生,而对LDH活性影响不大.由此提示,β1-AABs长期存在可导致成年及老年大鼠肾脏结构和功能的损害.
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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.
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心肌β1-肾上腺素受体偏向激活研究进展
β1-肾上腺素受体(β1-adrenergic receptor,β1-AR)是心脏肾上腺素受体的主要亚型,也是许多心血管疾病药物治疗的靶点.大量研究显示β1-AR激活GS-AC-cAMP-PKA经典信号通路调控心肌兴奋-收缩偶联.近年新发现,除经典调控通路外β1-AR还参与偏向激活通路,通过级联表皮生长因子受体(EGFR)信号产生有益的心脏效应,并可通过与β-arrestin相互作用调节多个miRNAs的表达,进一步调控心肌效应基因,参与心肌收缩等生理过程.心肌β1-AR偏向激活通路的研究不仅揭示了心肌调控信号的新机制,而且为心血管疾病治疗提供了新的思路和治疗靶点.
关键词： β1-肾上腺素受体 β-arrestin miRNAs 偏向激活 心肌 -
β1-AR对心衰心室肌细胞快激活延迟整流钾电流的调控机制
目的：探讨β1-肾上腺受体(β1-AR)激活对慢性心衰( CHF)豚鼠心室肌细胞快激活延迟整流钾电流( IKr )的影响及机制。方法制备豚鼠CHF模型,采用全细胞膜片钳技术记录心室肌细胞IKr ,观察选择性β1-AR激动剂对CHF心室肌细胞IKr的影响,并采用蛋白激酶A( PKA)及钙调蛋白激酶Ⅱ( CaMKⅡ)抑制剂干预研究其机制。结果β1-AR激动剂扎莫特罗使CHF心室肌细胞IKr减少了(52±8)%,延长动作电位时程。β1-AR阻滞剂CGP20712A完全抑制扎莫特罗对CHF心室肌细胞IKr的减弱作用。应用PKA抑制剂KT5720预处理,扎莫特罗仅使CHF心室肌细胞IKr减少了(28±3)%。应用CaMKⅡ抑制剂KN93预处理,KN93不能减弱扎莫特罗对CHF心室肌细胞IKr的抑制作用。结论β1-AR激活抑制 CHF 心室肌细胞 IKr；心衰时β1-AR 通过PKA通路抑制心室肌细胞IKr ,与CaMKⅡ通路无关。
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美托洛尔对CYP2D6和β1-肾上腺素受体基因型一致的高血压病患者降压疗效差异的相关因素分析
目的 探讨美托洛尔对CYP2D6和β1-肾上腺素受体基因型一致的高血压病患者降压疗效差异的相关因素.方法 筛选CYP2D6·10位基因型为·10·10且β1-肾上腺素受体389位基因型为Arg/Arg的原发性高血压患者63例,给予关托洛尔100 mg/d治疗,2周随访一次观察血压、心率变化,8周后分析年龄、基线血压、体质指数、高脂血症、吸烟等因素和美托洛尔降压疗效的关系.结果 63例患者中美托洛尔降压总有效者40例,无效者23例,总有效率为63.5%.单因素分析显示,基线收缩压和体质指数显著影响美托洛尔降压疗效(P＜0.05).多因素分析显示,基线收缩压对关托洛尔降压疗效影响大.结论 基线血压和体质指数是导致CYP2136和β1-肾上腺素受体基因型一致的高血压病患者美托洛尔降压疗效差异的重要原因.
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高原缺氧、耐缺氧与心肌β1受体基因多态性相关性研究
缺氧(hypoxia)是指机体组织得不到充足的氧气,或者不能充分运输及利用氧气时,机体组织的形态结构、代谢甚至机能发生异常变化的病理过程[1-2].由于心肌活动消耗的能量主要为机体有氧代谢所产生,而且心肌耗氧量大,当心肌供氧不足或氧气利用障碍时,均可使心肌细胞能量产生不足,导致心肌结构和功能的改变.缺氧引起心室舒张和收缩功能明显降低,心室功能受损,引起心肌细胞氧化应激导致心肌炎症、相关的病理改变、左心室功能障碍等,终诱发心室肥大甚至衰竭[3-4].
