糖皮質(zhì)激素對去甲腎上腺素介導(dǎo)血管平滑肌細胞收縮快速調(diào)節(jié)作用的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路.pdf

1、糖皮質(zhì)激素（glucocorticoids, GCs）是由腎上腺皮質(zhì)束狀帶細胞分泌的一種類固醇（甾體）激素，作為應(yīng)激反應(yīng)的樞紐發(fā)揮重要的維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定作用，臨床上GCs 被廣泛應(yīng)用于抗炎、抗休克、抗過敏及免疫抑制等藥理作用，其作用機制除經(jīng)典的基因組機制外，還存在著非基因組作用機制。
　　 GCs的非基因組機制，即可不依賴基因組的途徑而對組織或細胞產(chǎn)生快速調(diào)節(jié)作用，其特點是作用快，不能被其核受體拮抗劑所阻斷，也不能被轉(zhuǎn)錄或蛋白合成

2、抑制劑所阻斷，在GCs與大分子物質(zhì)（如BSA）偶聯(lián)后，短時間內(nèi)不能進入細胞內(nèi)的情況下，其作用仍可以發(fā)生。
　　 GCs對循環(huán)系統(tǒng)的作用主要表現(xiàn)在其可以通過允許作用增強血管平滑肌細胞(vascular smooth muscle cell,vsMC)對兒茶酚胺(CA)的敏感性，提高血管的張力和維持血壓。在臨床應(yīng)用也表現(xiàn)在某些低血壓患者尤其是搶救休克患者時，單獨使用去甲腎上腺素(norepinephrine, NE)升壓效果欠佳時，

3、同時給予少量皮質(zhì)醇升壓效果明顯增強。長期以來，一直認為，GCs是通過經(jīng)典基因組機制促進CA的生物合成或增加VSMC 膜上CA受體數(shù)量，以及調(diào)節(jié)CA 受體介導(dǎo)的細胞內(nèi)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑發(fā)揮其對血壓調(diào)節(jié)的允許作用。但是，在臨床休克救治時應(yīng)用GCs，數(shù)分鐘內(nèi)患者對CA的反應(yīng)性就會增高，這一現(xiàn)象并不能用基因組機制解釋。近年來一些研究顯示，皮質(zhì)醇能夠在數(shù)分鐘內(nèi)增加CA的血管敏感性，提示GCs對血壓調(diào)節(jié)的“允許作用”中可能存在著非基因組調(diào)節(jié)機制。

4、>　　 我們前期研究以去腎上腺的感染性休克大鼠為模型，GCs能在10分鐘內(nèi)迅速逆轉(zhuǎn)大鼠血壓對NE 敏感性的降低，對持續(xù)滴注NE的大鼠注射GC后能立即升高血壓；對分離培養(yǎng)的大鼠腸系膜血管平滑肌細胞，GC能迅速增強NE 介導(dǎo)的細胞收縮，同時GCs能夠使NE 所致的腸系膜血管平滑肌細胞內(nèi)actin 重排變得更規(guī)則。
　　 此外，GCs可以增高去甲腎上腺素引起的血管平滑肌細胞細胞內(nèi)游離鈣濃度[Ca2+]I升高的峰值。結(jié)果提示，GC對N

5、E 介導(dǎo)的升壓和VSMC收縮的增強作用可能存在非基因組調(diào)節(jié)機制，該作用可能與[Ca2+]I的改變有關(guān)。
　　 平滑肌細胞的收縮調(diào)節(jié)主要包括肌球蛋白輕鏈（myosin light chain, MLC）磷酸化依賴性途徑和非MLC 磷酸化依賴性途徑。前者主要有鈣依賴性及鈣敏化兩種機制，后者主要通過蛋白激酶C（protein kinase C, PKC）、細胞外相關(guān)激酶（extracellular signal-related kin

6、ase, ERK）以及p38等途徑調(diào)節(jié)細胞的收縮。在平滑肌細胞收縮的起始階段，鈣依賴性機制起到重要作用，而在平滑肌細胞收縮的維持階段，鈣敏化機制發(fā)揮重要作用。與此同時，ERK和p38在調(diào)節(jié)平滑肌細胞的收縮性中亦發(fā)揮重要作用。近年來有關(guān)鈣敏化機制的研究進展迅速，一系列證據(jù)顯示這種鈣敏化機制主要是通過三聚體G蛋白、RhoA及其底物Rho 激酶介導(dǎo)，它不僅參與了平滑肌的收縮和血管重塑，還參與了細胞的其它功能包括應(yīng)力纖維和粘著斑的形成、細胞骨架

7、的重組、細胞的分化、基因的表達以及細胞凋亡等。
　　 本課題以A7r5(Rat aortic smooth muscle cells)大鼠主動脈平滑肌細胞株為研究對象，應(yīng)用地塞米松(dexamethasone, Dex)和NE，觀察Dex對NE 介導(dǎo)VSMC 收縮的快速調(diào)節(jié)作用，并探討其分子機制。
　　 由此，本課題進行了以下研究：
　　 1、Dex對NE 介導(dǎo)的VSMC 收縮的快速調(diào)節(jié)作用：利用LPS 模擬感染

8、性休克時的內(nèi)環(huán)境，應(yīng)用Western Blotting 方法檢測MLC的磷酸化水平，作為衡量細胞收縮程度的重要指標，觀察Dex對NE 介導(dǎo)的VSMC 收縮作用的快速調(diào)節(jié)作用。同時應(yīng)用GCs 核受體拮抗劑RU486，進一步觀察Dex對NE 介導(dǎo)的VSMC 收縮的調(diào)節(jié)作用是否通過基因組機制而實現(xiàn)。
　　 2、Dex對NE 介導(dǎo)的VSMC 收縮快速調(diào)節(jié)作用的機制：
　　 （1）RhoA-ROCK通路的激活：采用Western

9、Blotting 方法檢測ROCK下游的靶目標MYPT1磷酸化程度來衡量RhoA-ROCK通路的激活；
　　 （2）應(yīng)用ROCK 特異性抑制劑Y-27632，進一步觀察RhoA-ROCK通路在Dex對NE 介導(dǎo)的血管平滑肌細胞收縮作用的影響。
　　 （3）ERK和p38的激活：采用Western Blotting 方法檢測ERK和p38的激活。
　　 主要研究結(jié)果如下：
　　 1、Dex 可以在短時間內(nèi)快

10、速促進NE 介導(dǎo)的VSMC中MLC的磷酸化水平，Dex對NE 介導(dǎo)的VSMC的收縮有快速促進作用，而Dex的這種作用并不是通過基因組機制而可能是通過非基因組機制實現(xiàn)的。
　　 2、Dex 可以增強NE 介導(dǎo)的VSMC中RhoA/ROCK通路的下游靶目標MYPT1的磷酸化，而Dex對NE 介導(dǎo)的VSMC中MLC的快速促進作用能夠被ROCK 特異性抑制劑Y-27632 所阻斷，也就是說RhoA/ROCK通路的激活增強在Dex對NE

11、介導(dǎo)的VSMC 收縮的快速促進作用中發(fā)揮重要作用。
　　 3、Dex 同時能夠增強ERK和p38的活性，從而進一步促進并維持NE 引起的血管平滑肌細胞收縮作用。
　　 綜上所述，Dex 可以快速促進NE 介導(dǎo)的VSMC中MLC的磷酸化水平，從而增強VSMC的收縮作用。而Dex的這種快速調(diào)節(jié)作用并不是通過基因組機制而實現(xiàn)，其可能是通過影響細胞的收縮起始階段及維持階段兩方面而發(fā)揮作用。在細胞的收縮起始階段，Dex 可以增高N

12、E 引起的血管平滑肌細胞[Ca2+]I 升高的峰值；而在細胞收縮的維持階段，Dex 一方面能夠增強NE 介導(dǎo)的RhoA-ROCK通路的激活，另一方面Dex 也能夠增強ERK和p38的活性，從而進一步維持并促進NE 引起的血管平滑肌細胞的收縮效應(yīng)。
　　 本課題明確了GCs對NE 介導(dǎo)的血管平滑肌細胞的收縮快速促進作用，同時闡明了其發(fā)揮作用的可能機制，為GCs對血壓快速調(diào)節(jié)的允許作用分子機制及其在臨床抗休克治療中的作用機制提供了新