C57BL/6J小鼠耳蜗血管纹Na-K-2Cl联合转运子-1的年龄相关性变化

目的观察不同周龄C57BL/6J(C57)小鼠听力及血管纹Na-K-2Cl联合转运子-1(Na-K-2Cl co-transporter-1,NKCC1)表达的情况。方法应用听性脑干反应(auditory brainstemresponse,ABR)分别检测4、8、16、32、48、64周龄组C57小鼠的听力;采用免疫组织化学染色法观察其血管纹NKCC1表达的变化。结果C57小鼠随年龄增大出现听力下降,自16周龄时ABR阈值出现显著性增高(P<0.05);血管纹NKCC1表达也出现年龄相关性减少,其灰度值自16周龄时显著增高(P<0.01)。结论C57小鼠血管纹NKCC1蛋白表达随年龄增长而减少,可能与年龄相关性听力损失具有一定相关性。

Na-K-2Cl联合转运子1在小鼠耳蜗侧壁组织中的表达及意义

目的观察Na-K-2Cl联合转运子1(NKCC1)在小鼠耳蜗组织中的表达及分布,并探讨其与耳蜗听觉功能的关系。方法选用健康正常CBA/CaJ小鼠为实验组,NKCC1-/-(突变纯合子,全基因敲除)小鼠为对照组,利用听性脑干反应检测两组动物的听觉功能,取各组小鼠的耳蜗行冰冻切片,同时采用免疫组织化学技术和免疫荧光组织化学法检测Na-K-2Cl联合转运子1在实验组与对照组小鼠的耳蜗中的表达和分布。结果实验组小鼠的ABR反应阈值为18±3.50dBSPL、对照组小鼠在100dBSPL刺激时无反应。NKCC1阳性反应呈棕黄色,主要分布于实验组小鼠耳蜗血管纹边缘细胞和螺旋韧带下部,在耳蜗血管纹边缘细胞和螺旋韧带下部的纤维细胞、纹上区也有适度表达,而在对照组未见阳性表达。图像分析显示,两组灰度值差异有显著统计学意义(P<0.01)。结论在正常小鼠耳蜗,Na-K-2Cl联合转运子1主要在血管纹边缘细胞及螺旋韧带下部分布表达,并与耳蜗听觉生理功能密切相关。

小鼠耳蜗Na-K-2Cl联合转运子-1的定位及其缺失后的耳蜗组织学改变

目的探讨耳蜗钾循环途径中Na-K-2Cl联合转运子-1(Na-K-2Clcotransporter-1,NKCC1)在小鼠耳蜗的分布及NKCC1基因敲除后耳蜗组织学的改变。方法选用10只C57BL/6J小鼠((NCKK1+/+)和5只NKCC1基因敲除小鼠(NKCC1-/-),应用听性脑干反应(auditorybrainstemresponse,ABR)分别检测NCKK1+/+小鼠和NKCC1-/-小鼠的听功能,采用免疫组织化学及甲苯胺蓝染色的方法观察NKCC1在NCKK1+/+小鼠耳蜗的定位及NKCC1-/-小鼠耳蜗组织学的变化。结果NCKK1+/+小鼠ABR平均阈值为31±5.36dBSPL,而NKCC1-/-小鼠听力完全丧失。NKCC1在NCKK1+/+型小鼠耳蜗主要分布在血管纹上皮(边缘细胞)和螺旋韧带下部纤维细胞,在纹上区和螺旋缘处的纤维细胞中也有适度表达;NKCC1-/-小鼠耳蜗前庭膜塌陷,中阶完全消失,内毛细胞、外毛细胞、支持细胞减少,Corti隧道消失。结论NKCC1在耳蜗的定位与耳蜗钾循环密切相关,NKCC1缺失会导致耳蜗正常结构的破坏,继而影响耳蜗生理功能。

小鼠耳蜗血管纹Na-K-2Cl联合转运子1在顺铂耳毒性发生时的改变

目的研究顺铂(cis-dichlorodiammine platinum,Cisplatin)耳毒性发生后耳蜗血管纹Na-K-2Cl联合转运子1(NKCC1)的表达情况,并初步探讨其机制。方法选取健康CBA/CaJ小鼠20只,随机分为对照组和实验组各10只,实验组动物连续腹腔注射顺铂3.5mg.kg-1.d-1,建立顺铂耳毒性小鼠模型,对照组注射等量生理盐水。以听性脑干反应(ABR)阈值作为评价听功能的指标,检测给药前后小鼠听功能的改变,并采用免疫组织化学(SP法)结合免疫荧光实验技术,观察对照组和实验组小鼠腹腔注射顺铂前后耳蜗血管纹NKCC1表达的变化。结果NKCC1在小鼠耳蜗血管纹主要表达于边缘细胞,而顺铂作用后血管纹边缘细胞的NKCC1表达明显减弱,图像分析显示两组平均灰度值差异有显著统计学意义(P<0.01)。结论小鼠顺铂耳毒性作用后血管纹边缘细胞NKCC1的表达量明显减弱,这可能是顺铂耳毒性发生机制中的一个重要环节。

日本囊对虾Na-K-2Cl共同转运蛋白基因的克隆与组织表达分析

利用反转录PCR(RT-PCR)和cDNA末端快速扩增(RACE)等技术在鳃组织中获得日本囊对虾(Marsupenaeus japonicus)Na-K-2Cl共同转运蛋白(NKCC)cDNA全序列,包含14bp的5′非编码区(5′-UTR)、201bp的3′-UTR和3 183bp的开放阅读框(ORF).该ORF共编码1 060个氨基酸,预测蛋白分子质量为117.051ku,理论等电点为6.57,命名为Mj-NKCC.预测Mj-NKCC二级结构由10个跨膜区组成,跨膜区的氨基酸序列和布局均相对保守.同源对比结果显示,Mj-NKCC的氨基酸序列与夏威夷海蚀洞虾(Halocaridina rubra)的Na-K-2Cl共同转运蛋白相似度最高,为77%.系统进化分析表明Mj-NKCC与夏威夷海蚀洞虾、蓝蟹(Callinectes sapidus)等甲壳动物的NKCC聚为一支.实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析表明,Mj-NKCC基因在肝胰腺、鳃、胃、肠、心、眼柄、肌肉和血细胞中均有表达,鳃组织中表达量最高;在盐度骤变时,该基因表达变化显著,表明其很可能参与了对虾的渗透压调节,在对虾的渗透平衡中发挥重要作用.

2种钾离子转运蛋白在血管纹性老年性聋发病中的作用(不同基因型小鼠的听觉生理研究)

目的探讨Na-K-2Cl联合转运子1(Na-K-2Cl cotransporter1,NKCC1)和α2Na,K-ATP酶(α2Na,K-AT-Pase)在血管纹性老年性聋(strial presbycusis)发病过程中的作用。方法分别以不同基因型的NKCC1小鼠(杂合子和野生型)和α2Na,K-ATPase小鼠(杂合子和野生型)为实验对象,检测小鼠生长过程不同阶段的听性脑干反应(auditory brainstem response,ABR)和耳蜗内电位(endocochlear potential,EP),以观察NKCC1和α2Na,K-ATPase基因缺陷与血管纹性老年性聋的关系。结果听性脑干反应检测结果显示,与NKCC1+/+野生型小鼠相比较,NKCC1+/-杂合子小鼠的ABR阈值在所有周龄组的各测试频率均升高,差异均有统计学意义(均P<0.05)。NKCC1+/-杂合子小鼠的听力随鼠龄增长而下降,与低龄小鼠相比,老龄小鼠的ABR阈值显著升高(均P<0.05)。NKCC1+/-小鼠的EP也随年龄增长而呈下降趋势,老龄小鼠的EP值与低龄小鼠相比明显降低(P<0.05)。α2Na,K-ATPase+/-杂合子小鼠的听力及EP低于同周龄组野生型小鼠,其听力随鼠龄增长而下降,高龄小鼠的ABR阈值与其低龄时相比明显升高(P<0.05)。结论只携带1个NKCC1或α2Na,K-ATPase等位基因的小鼠(杂合子)可呈现伴EP下降的年龄相关性听力下降,耳蜗侧壁的NKCC1和α2Na,K-ATPase基因缺陷可能在血管纹性老年性聋的发病中起一定作用。

NKCC1小鼠的内耳超微结构观察及其与听觉平衡功能的关系

目的研究不同基因型Na-K-2Cl联合转运子1(NKCC1)小鼠的耳蜗和前庭器官的超微形态特点及其与听觉平衡功能的关系。方法采用电子显微镜对NKCC1+/+野生型鼠、NKCC1+/-杂合子鼠和NKCC1-/-基因敲除鼠的耳蜗基底膜和前庭椭圆囊进行观察,并应用听觉脑干反应(ABR)检测各基因型鼠的听力和观察平衡表现。结果电镜观察显示NKCC1-/-鼠的边缘细胞体积明显缩小,边缘细胞与中间细胞之间空隙扩大成空泡样,并可见前庭膜贴附于边缘细胞的顶膜边缘上。NKCC1-/-鼠外毛细胞呈现为点状缺失,椭圆囊毛细胞仅有少许残留。NKCC1+/+鼠听力和平衡正常,ABR检测的短声阈值为23.13±3.78(dB SPL);NKCC1+/-鼠听力低于NKCC1+/+鼠,ABR短声阈值为38.49±12.29(dB SPL)。NKCC1+/+和NKCC1+/-鼠ABR的阈值在各个频率的差异均有极显著性意义(均P<0.01)。NKCC1-/-鼠呈现全聋并有平衡失调,ABR的各个频率在100 dB SPL均无反应。结论NKCC1基因在内耳表达的不同可以影响小鼠的听觉平衡功能并导致内耳形态改变;内耳形态改变也可作为基因缺失小鼠听觉平衡的形态学基础。

NKCC1基因敲除小鼠的饲养繁殖及其鉴定

目的繁殖和鉴定NKCC1基因敲除小鼠,建立实验动物模型。方法将引进的NKCC1基因敲除小鼠饲养于相对无噪声的隔离环境中,依照遗传学规则进行繁殖及培育,提取小鼠尾部组织全基因组DNA进行聚合酶链式反应(PCR)检测各种系小鼠的基因型。结果共繁殖出220只子代小鼠,经鉴定,NKCC1+/+小鼠占32%,NKCC+/-小鼠占50%,NKCC-/-小鼠占18%,其中,NKCC-/-小鼠生长较另外二型小鼠明显缓慢。结论采用Jack-on Laboratry提供的聚合酶链式反应法(PCR)可以成功地鉴别出不同基因表型的NKCC1基因敲除鼠,为研究NKCC1基因敲除小鼠相关课题提供了实验基础。

充血性心力衰竭时肾脏水通道蛋白mRNA表达的改变及意义

目的 研究在不同程度的充血性心功能衰竭(心衰)时肾脏水通道蛋白2(AQP2)、上皮性钠通道(ENaC)、和髓襻升支粗段的 Na-K-2Cl转运子(rBSC1)表达的情况。方法 将 SD大鼠通过腹主动脉-下腔静脉穿刺造瘘和冠状动脉结扎的方法建成不同的心衰模型,设正常对照组、穿刺造瘘1孔组、穿刺造瘘3孔组和冠脉结扎组。用Doppler超声心动图及心脏秤重的方法比较其心功能的各项参数,并用 RT-PCR的方法检测肾脏AQP2、ENaC α亚单位和 rBSC1 mRNA表达。结果 穿刺造瘘大鼠心功能损害较轻,而冠脉结扎大鼠心功能严重失代偿。AQP2仅在冠脉结扎大鼠肾皮质表达增高,而rBSC1在造瘘1孔、3孔和结扎大鼠的肾髓质表达均显著上凋。肾皮质αENaC含量3组心衰大鼠都显著增高,而在肾髓质仅冠脉结扎大鼠明显升高,造瘘大鼠虽有上升趋势,但差异无显著性意义。结论 在不同类型的充血性心力衰竭大鼠模型中存在着肾脏AQP2、rBSC1和ENaC mRNA表达的上调,其中rBSC1增高可能和心脏受累早期肾脏排钠障碍有一定关系。

NKCC1在慢性肾脏病大鼠主动脉纤维化中的作用研究

该文探讨了Na-K-2Cl协同转运蛋白1(Na-K-2Cl cotransporter 1,NKCC1)在慢性肾脏病(chronic kidney disease,CKD)大鼠主动脉纤维化中的作用。采用5/6肾切除方法建立CKD大鼠模型,尾套法测定大鼠血压,脲酶法测定血清尿素氮(blood urea nitrogen,BUN),肌氨酸氧化酶法测定血清肌酐(serum creatinine,Scr);利用苏木素–伊红(hematoxylin and eosin,HE)染色观察组织形态,Masson染色观察组织纤维化情况;利用Real-time PCR、Western blot和免疫组织化学染色法检测大鼠肾脏和主动脉组织中NKCC1的表达;体外培养大鼠主动脉内皮细胞(endothelial cell,EC),通过免疫荧光实验观察细胞中Ⅰ型胶原(Collagen-Ⅰ,Col-Ⅰ)、Ⅲ型胶原(Collagen-Ⅲ,Col-Ⅲ)的表达,利用Western blot检测α-平滑肌肌动蛋白(alpha-smooth muscle actin,α-SMA)、血小板–内皮细胞黏附分子(CD31)、钙黏蛋白(E-cadherin)、波形蛋白(vimentin)的表达。结果显示,CKD大鼠的平均收缩压(systolic blood pressure,SBP)较术前和假手术组(sham)均明显升高(P<0.05),BUN和Scr显著高于sham组(P<0.05);CKD大鼠肾脏和主动脉组织损伤严重且纤维化明显,NKCC1的表达较sham组明显增加;醛固酮(aldosterone)使EC中NKCC1、Col-Ⅰ和Col-Ⅲ增多,间质细胞标志物α-SMA和vimentin上调,内皮细胞标志物CD31和E-cadherin下调,在此基础上用布美他尼(bumetanide)使NKCC1、Col-Ⅰ和Col-Ⅲ减少,α-SMA和vimentin表达下降,CD31和E-cadherin升高。该研究表明,NKCC1可能通过增强内皮–间质转化(endothelial-to-mesenchymal transition,EndoMT)促进CKD主动脉纤维化。