胱硫醚-β-合成酶在SHR脑组织表达下调

2013-03-15 09:44郭雅琼伏晓琳李宏宝郑天珍刘颖璐杨圣杰
基础医学与临床 2013年8期
关键词:延髓内源性下丘脑

郭雅琼,伏晓琳,鲁 彦,李宏宝,郑天珍*,刘颖璐,杨圣杰

(兰州大学1.基础医学院生理学教研室;2.第一附属医院急诊科,甘肃兰州730000;3.中国人民解放军第一医院检验科,甘肃兰州730030;4.山东大学医学院,山东济南250100)

内源性硫化氢(hydrogen sulfide,H2S)由L-半胱氨酸在胱硫醚-β-合成酶(cystathionine-β-synthase,CBS)、胱硫醚-γ-裂解酶(cystathionine-γ-lyase,CSE)及半胱氨酸转移酶催化作用下产生,它通过中枢机制参与调节心血管活动[1-2]。高血压时脑内局部H2S 浓度的改变可能参与了高血压的发病,自发性高血压大鼠(SHR)脑内CBS 表达未见报道。本实验检测CBS在SHR 脑组织的分布及表达,探讨其与高血压发病的关系。

1 材料与方法

1.1 动物:清洁级健康雄性SD 大鼠和SHR 各8 只,体质量200 ~250 g,18 ~20 周龄,血压分别为(105 ± 6)mmHg 和(153 ±5)mmHg(1 mmHg =0.133 KPa),分别购于甘肃中医学院实验动物中心,动物许可证:SCXR(甘)2005-0007 和北京维通利华实验动物技术有限公司,动物许可证:SCXK(京)2002-0003。颈椎脱臼法处死,迅速分离大脑皮层、小脑、延髓、下丘脑及海马组织,置于-80 ℃冰箱保存备用。

1.2 主要试剂:RNAiso Plus、AMV、dNTP Mixture、Oligo dT、引物及TaKaRa SYBR Ex ScriptTM。

1.3 RT-PCR:取冻存标本,RNAiso Plus 提取总RNA,反转录合成cDNA。PCR 反应条件:94 ℃5 min,94 ℃30 sec,55 ℃30 sec,72 ℃1 min,30 个循环。CBS 和GAPDH 序列如下:CBS:F:5'-TCATCCTGCCCGACTCTGTG-3',R:5'-GGTGCTG ATAGGCTCAGCTCTTG-3';GAPDH:F:5'-GGCACAGTCAAGG CTGAGAATG-3',R:5'-ATGGTGGTGAAGACGCCAGTA-3。

1.4 Real-time PCR:RNA 提取、反转录同RT-PCR。PCR 反应条件:95 ℃预变性2 min,95 ℃10 sec,63 ℃20 sec,72 ℃30 sec,40 个循环。

2 结果

2.1 正常大鼠和SHR 脑组织CBS 的表达:正常大鼠和SHR 下丘脑、海马、小脑、大脑皮层及延髓均显示单一扩增条带,提示以上组织CBS 均有表达,与SD 大鼠比较,SHR脑组织CBS 表达均降低。与下丘脑比较,SD 大鼠海马、大脑皮层、延髓CBS 的表达量较高,其中大脑皮层表达最高,小脑表达最低;而SHR 海马、延髓、大脑皮层和小脑CBS 的表达量均低于下丘脑,其中小脑表达最低(表1)。

3 讨论

内源性H2S 是继NO 和CO 之后发现的第3 种气体信号分子,由CBS 和CSE 催化产生。本研究表明,SD 大鼠延髓、下丘脑、海马、小脑、大脑皮层均有CBS 表达,表达依次为大脑皮层>海马>延髓>下丘脑>小脑;SHR 大鼠脑组织CBS 表达依次为下丘脑>延髓>大脑皮层>海马>小脑。SHR 脑组织CBS 表达量低于SD 大鼠,尤以大脑皮层、海马、小脑和延髓较为显著,CBS 表达减少的意义有待进一步研究。

表1 CBS 在正常大鼠和SHR 脑组织的表达Table 1 The expression level of CBS in the brain tissue of SHR and SD rats

在SD 大鼠或SHR 侧脑室注射H2S 供体NaHS 能够通过抑制RVLM 区NADPH 氧化酶的活性、减少活性氧的生成或开放KATP通道机制降低大鼠血压和心率[1]。孤束核注射微量NaHS 或S-腺苷蛋氨酸,通过开放KATP通道或激活谷氨酸受体机制降低血压和减慢心率[2]。上述结果表明H2S 通过延髓机制调节心血管活动。本文提示,SHR 延髓中CBS表达明显低于SD 大鼠,内源性H2S 在延髓局部产生减少可能与高血压发病有一定关联。

[1]Liu WQ,Chai C,LU Y,et al.The cardiovascular effects of central hydrogen sulfide are related to K(ATP)channels activation[J].Physiol Res.2011,60:729-738.

[2]Qiao W,Yang L,LU Y,et al.The cardiovascular inhibition functions of hydrogen sulfide within the nucleus tractus solitarii are mediated by the activation of KATPchannels and glutamate receptors mechanisms[J].Pharmazie.2011,66:287-292.

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