线粒体ATP敏感钾通道调控哮喘大鼠气道平滑肌细胞增殖

作者：赵建平; 高敏; 叶永军; 胡伟华; 周志刚; 胡红玲

来源：生理学报, 2009, 61(01): 65-71.

DOI：10.3321/j.issn:0371-0874.2009.01.010

• 哮喘
• 线粒体膜电位
• 线粒体ATP敏感钾通道
• 活性氧
• 核因子κB
• 平滑肌

本文旨在探讨线粒体ATP敏感钾(mitochondrial ATP-sensitive K+,MitoKATP)通道对哮喘大鼠气道平滑肌细胞(airway smooth muscle cells,ASMCs)增殖的影响及其调控机制。36只Sprague-Dawley(SD)大鼠随机分为哮喘组(n=18)和正常组(n=18),哮喘组大鼠采用卵清蛋白(ovalbumin,OVA)致敏及激发的方法制备哮喘模型,正常组大鼠吸入等量生理盐水。取各组大鼠肺组织,分离出ASMCs进行培养,将样本分6组分别进行干预:(1)正常组;(2)正常+MitoKATP通道开放剂diazoxide组(diazoxide组);(3)正常+MitoKATP通道阻断剂5-HD组(5-HD组);(4)哮喘(asthma)组;(5)asthma+diazoxide组;(6)asthma+5-HD组。利用罗丹明(Rhodamine123,R-123)荧光染色、激光共聚焦显微镜成像检测线粒体膜电位(ΔΨm),DCFH-DA荧光染色法检测细胞内活性氧(reactive oxygen species,ROS)含量,RT-PCR检测核因子κB(nuclear factor-κB,NF-κB)mRNA的表达,流式细胞仪检测细胞凋亡和MTT法检测细胞增殖情况。结果显示:(1)Diazoxide组与正常组相比,R-123荧光强度增强,ΔΨm去极化,ROS及NF-κB的表达增高,细胞增殖增多、凋亡减少(P<0.05);而5-HD组与正常组相比,上述指标均无显著差异;(2)与正常组相比,Asthma组R-123荧光强度增强,ΔΨm去极化,ROS及NF-κB的表达增高,细胞增殖增多、凋亡减少(P<0.05);Asthma+diazoxide组与Asthma组相比,R-123荧光强度和ΔΨm去极化增强,ROS及NF-κB表达增高,细胞增殖增多、凋亡减少(P<0.05);Asthma+5-HD组与Asthma组相比,R-123荧光强度和ΔΨm去极化减弱,ROS及NF-κB表达降低,细胞增殖减少、凋亡增多(P<0.05);(3)各组大鼠ASMCs的R-123荧光强度,NF-κB mRNA表达量与ROS含量均呈正相关;MTT的吸光度值与NF-κB mRNA表达量呈正相关,凋亡细胞百分比与NF-κB mRNA表达量呈负相关。以上结果提示,哮喘可引起大鼠ASMCs的MitoKATP通道开放及ΔΨm去极化,ΔΨm去极化促进ROS的表达,ROS可能作为信号分子刺激NF-κB表达增加,进而促进ASMCs增殖,参与气道重构。

• 单位
  华中科技大学同济医学院附属同济医院