依赖Ca^(2+)的ATP过量释放在机械牵张所致气道上皮黏蛋白5AC高分泌中的作用

目的探讨人气道上皮细胞三磷酸腺苷(ATP)释放量的改变在机械通气所致气道黏液高分泌中的作用。方法人气道黏膜上皮细胞(HBE16)体外培养,通过节律性倾斜细胞培养板,利用液体的表面张力、大气压及液体重力所产生的牵张力(剪应力)及压力(压应力)给予压力牵张刺激,并利用向密闭盒中注入医用氧气增加压力以模拟机械通气,各组培养细胞依施加条件不同而分为对照组、单纯倾斜组、倾斜+钙离子螯合剂BAPTA-AM、倾斜+BAPTA-AM+钙离子螯合剂EGTA、加压+倾斜、加压+倾斜+嘌呤P2Y受体阻断剂reactive blue-2(RB-2)、加压+倾斜+BAPTA-AM、加压+倾斜+BAPTA-AM+EGTA,共8组,分别采用四甲基偶氮唑盐法(MTT)测定细胞活性、逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)检测各组黏蛋白(MUC)5AC mRNA表达水平、ELISA法检测细胞培养上清液中MUC5AC含量、高效液相色谱法(HPLC)检测培养液中ATP释放量。结果加压+倾斜组细胞MUC5AC mRNA相对含量、培养上清液中ATP释放量和MUC5AC蛋白分泌量分别为:(11.80±0.01)、(7.41±0.45)μmol/g、(0.77±0.26),显著高于单纯倾斜组的(6.60±0.01)、(2.76±0.47)μmol/g、(0.25±0.01)及对照组的(3.40±0.01)、(0.00±0.01)μmol/g、(0.02±0.01)(均P<0.05)。RB-2、EGTA+BAPTA-AM处理后的加压+倾斜组细胞的MUC5AC mRNA相对含量分别为:(10.5±0.03)、(11.9±0.11),与加压+倾斜组相比抑制作用不显著(P>0.05);培养上清液中ATP释放量分别为:(0.05±0.02)μmol/g、(0.08±0.02)μmol/g,较加压+倾斜组显著降低(均P<0.05)。结论机械通气可以显著提高气道黏膜上皮MUC5AC的分泌,其机制与气道上皮细胞依赖Ca2+的ATP的过量释放密切相关。

气道上皮细胞ATP释放在周期性压力所致气道黏液分泌中的作用

目的探讨气道上皮细胞三磷酸腺苷(ATP)的释放及胞内钙离子(Ca2+)在周期性压力波所致气道黏液分泌中的作用。方法体外培养人支气管上皮细胞株16HBE,通过节律性倾斜细胞培养板,利用液体的表面张力、大气压及液体重力所产生的牵张力(剪应力)及压力(压应力)给予细胞机械刺激。根据对培养细胞所施加条件不同分为对照组、单纯倾斜组、倾斜+Ca2+螯合剂BAPTA-AM组、倾斜+Ca2+螯合剂EGTA组和倾斜+P2Y受体阻断剂RB-2组。分别采用四甲基偶氮唑盐(MTT)法测定各组细胞存活率,反转录聚合酶链反应(RT-PCR)检测各组黏蛋白(MUC)5AC mRNA表达水平,ELISA法检测细胞培养上清液中MUC5AC蛋白含量,高效液相色谱法(HPLC)检测培养液中ATP释放量,倒置荧光显微镜观察细胞内Ca2+浓度变化。结果与对照组相比,单纯倾斜组16HBE细胞MUC5AC mRNA和蛋白的表达量及细胞培养上清液中ATP的含量均明显升高(P<0.05);倾斜+BAPTA-AM组、倾斜+RB-2组ATP及MUC5AC蛋白表达量均明显低于单纯倾斜组(P<0.05);倾斜+EGTA组和倾斜+RB-2组MUC5AC mRNA表达量与单纯倾斜组比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论节律性压力可刺激气道黏膜上皮MUC5AC分泌,其机制与依赖Ca2+的ATP释放密切相关;该机制中的Ca2+几乎全部由胞内存储钙提供。