NCX1通过介导钙离子内流损伤足细胞的机制研究

背景肾小球滤过屏障由足细胞及足突裂隙膜构成,病理状态下足细胞损伤破坏足突裂隙膜结构,造成肾小球滤过功能改变而产生蛋白尿。钠钙交换蛋白1(sodium-calcium exchanger 1,NCX1)作为Ca^(2+)通道,具有调节钙稳态、维持细胞结构的重要作用。目的本研究拟证实NCX1在足细胞损伤中的作用,解析蛋白尿发生的新机制。方法建立被动型海曼肾炎(passive Heymann nephritis,PHN)大鼠模型,观察模型的NCX1表达变化;体外培养小鼠足细胞,建立补体激活足细胞损伤模型;Ca^(2+)荧光染色探针Fluo-3检测足细胞胞内Ca^(2+)水平变化;免疫荧光检测足细胞标志物及细胞骨架蛋白表达与结构的变化;Western blot检测Ca^(2+)下游信号通路蛋白表达的变化;应用NCX1反向模式(reverse mode)抑制剂KB-R7943处理补体激活足细胞损伤模型,观察其是否可有效减轻足细胞损伤。结果PHN大鼠模型NCX1表达随造模时间逐渐降低,在21 d达到最低;补体激活足细胞损伤模型NCX1表达亦降低;胞内Ca^(2+)浓度明显升高,活化型RhoA、ROCK1和ROCK2蛋白的表达水平明显增高;NCX1反向模式抑制剂KB-R7943可明显降低胞内Ca^(2+)浓度及下游信号通路蛋白活性及表达水平;补体激活足细胞损伤模型中足细胞标志物Nephrin及Synaptopodin表达减少,细胞骨架蛋白F-actin表达异常,而KB-R7943可显著改善上述异常蛋白表达从而减轻足细胞损伤。结论NCX1可通过调控钙离子内流激活下游RhoA/ROCK信号通路改变足细胞骨架结构,损伤足细胞,导致蛋白尿。

大鼠右冠状动脉右缘支结扎制备心动过缓模型

目的制备与临床发病机制相关且重现性好的缺血性心动过缓模型。方法雄性SD大鼠18只,随机分为左冠状动脉结扎组、右冠状动脉结扎组和假手术组,每组6只。麻醉开胸,心电图监护下结扎左、右冠状动脉分支,分别在术后第5天(d5),d10和d15记录Ⅱ导联心电图,观察心电图和心率的变化;d16测量大鼠血流动力学参数,评价大鼠心功能;大鼠处死后,剪取含窦房结的右心房组织,HE和Masson染色观察右心房组织形态改变;Western蛋白印迹法测定右心房钠钙交换蛋白1(NCX1)和超极化激活环核苷酸门控阳离子通道亚型4(HCN4)蛋白的表达。结果与假手术组相比,结扎左、右冠状动脉大鼠心电图ST段均抬高(P<0.01),右冠状动脉结扎上升幅度较左冠状动脉结扎小(P<0.01);右冠状动脉结扎大鼠术后心率持续降低,d10后心率低于假手术对照组(P<0.05);左冠状动脉结扎大鼠术后心率呈升高回落趋势,d5心率高于假手术对照组(P<0.05),然后回落,d15回落到假手术组水平;左冠状动脉结扎后15 d,大鼠左心室内压最大下降速率明显下降(P<0.01),左心室终末舒张压显著上升(P<0.01);右冠状动脉结扎术对血流动力学指标均无明显影响。组织形态检查结果显示,右冠状动脉结扎引起右心房炎性浸润和纤维化更为明显(P<0.01);Western蛋白印迹结果显示,右心房组织(包含窦房结)NCX1和HCN4表达显著降低(P<0.05)。结论大鼠右冠状动脉结扎,引起右心房缺血性改变,成功制备了缺血性心动过缓模型。