炎症与血管反应新发现:次氯酸(HOCl)诱导猪冠状动脉血管舒缩中嘌呤能信号的关键作用

【字体: 时间:2025年04月17日 来源:Purinergic Signalling 3.0

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  为探究炎症介质次氯酸(HOCl)对猪冠状动脉(PCA)血管运动的影响及嘌呤受体的作用,研究人员开展了相关研究。结果发现 HOCl 引发 PCA 多相反应,涉及 P1 受体激活,可能与内源性腺苷有关。该研究为理解血管炎症和缺血性心脏病提供新视角。

  在人体的免疫防御 “战场” 上,炎症反应是一把双刃剑。当病原体入侵、组织受伤或接触有毒物质时,免疫系统会迅速启动炎症反应。其中,中性粒细胞就像冲锋在前的 “战士”,它们在战斗过程中会释放出次氯酸(HOCl)。HOCl 具有强大的杀菌能力,能有效消灭大多数病原体,但它同时也像一把 “双刃剑”,具有促炎作用,在炎症部位可能会造成组织损伤。
在心血管系统中,冠状动脉对于心脏的正常运转至关重要,冠状动脉疾病更是严重威胁人类健康。然而,目前人们对于 HOCl 在冠状动脉血管中的作用机制却知之甚少。与此同时,细胞内高浓度的 ATP 在炎症等刺激下会释放到细胞外,参与多种生理过程,包括炎症细胞的招募和激活。但 HOCl 是否会引起细胞嘌呤释放,以及这些释放的嘌呤在血管反应中扮演何种角色,都还是未解之谜。为了深入了解这些问题,英国诺丁汉大学(University of Nottingham)的研究人员开展了一项关于 “次氯酸(HOCl)诱导猪冠状动脉血管舒缩中嘌呤能信号的作用” 的研究,该研究成果发表在《Purinergic Signalling》杂志上。

研究人员采用了多种关键技术方法来探索这些问题。首先,他们从猪的心脏中精心分离出冠状动脉环(PCA rings),这是研究血管反应的重要样本。接着,利用等长力传感器(isometric force transducer)和 PowerLab 记录系统,精确测量血管张力的变化,以此来评估血管的收缩和舒张反应。此外,通过培养人冠状动脉内皮细胞(HCAECs),并使用发光 ATP 检测试剂盒,研究人员得以观察 HOCl 对细胞释放 ATP 的影响。

研究结果如下:

  1. HOCl 对 PCA 的多相反应及内皮的影响:研究人员向预先收缩的 PCA 环中加入不同浓度的 HOCl(100 和 500 μM),发现 HOCl 能引发多相反应。100 μM HOCl 诱导快速短暂的内皮依赖性舒张,随后是缓慢持续的内皮非依赖性舒张;500 μM HOCl 则先诱导短暂舒张,接着收缩,最后是缓慢舒张。去除内皮后,短暂舒张和 500 μM HOCl 诱导的收缩消失,且 100 μM HOCl 在 60 分钟时的舒张在无内皮的 PCA 中更明显。这表明 HOCl 的血管反应与内皮密切相关。
  2. 嘌呤受体在 HOCl 血管运动反应中的作用:研究人员使用多种拮抗剂和抑制剂来探究嘌呤受体的作用。8 -(p - 磺基苯基)茶碱(8 - SPT,一种腺苷 / P1 受体拮抗剂)能阻断 HOCl 诱导的快速舒张和收缩,这表明 P1 受体参与了该反应,且可能与内源性腺苷有关。而其他 P2 受体拮抗剂(如 PPADS、MRS2179 等)对 HOCl 反应无影响,说明 P2X1、P2X4和 P2Y 受体不参与 HOCl 反应。
  3. 内源性嘌呤在 HOCl 反应中的作用:HOCl 处理 HCAECs 后,通过发光检测发现细胞能快速释放 ATP,这可能导致腺苷的生成,因为 ATP 可被 E - NTPDases 水解为 ADP 和 AMP,再经 5’ - 外核苷酸酶转化为腺苷。此外,水解核苷酸的 Apyrase 能阻断 HOCl、ATP 和腺苷的反应,但由于 Apyrase 溶液中可能含有钾离子,其对反应的抑制作用机制还需进一步研究;而 ecto - ATPase 抑制剂 ARL67156 对 HOCl 反应无影响,关于内源性 ATP 作为 HOCl 反应介质的作用仍不确定。

研究结论和讨论部分指出,该研究详细描述了 HOCl 诱导的多相血管运动反应,表明其可能涉及 P1 受体的激活,内源性腺苷可能来自 HOCl 释放的 ATP 的代谢。然而,目前关于 P1 受体亚型在介导 HOCl 反应中的具体作用仍不明确,需要进一步研究。此外,不同血管中嘌呤受体表达存在异质性,探究嘌呤能信号在其他血管(如小冠状动脉)对 HOCl 反应中的作用将是未来的研究方向。这项研究为理解血管炎症和缺血性心脏病的早期事件提供了新的视角,因为缺血性心脏病与中性粒细胞产生的 HOCl 和其他氧化剂有关,而 HOCl 释放的 ATP 除了影响血管收缩性外,还可能促进循环免疫细胞的招募和激活,这对于深入了解嘌呤在炎症中的潜在作用具有重要意义,有望为相关疾病的治疗和预防提供新的思路和靶点。
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