β3肾上腺素能受体

β3肾上腺素能受体（精选六篇）

β3肾上腺素能受体 篇1

1 资料与方法

1.1 资料来源

分别以“Beta 3肾上腺素能受体”、“β3肾上腺素能受体”、“高血压”和“血压”为检索词, 检索中国知识资源总库、万方数据资源系统和维普资讯网;以“Beta 3 adrenergic receptor”、“β3adrenergic re-ceptor”、“Beta 3 adrenoceptor”、“β3adrenoceptor”、“ADRB3”、“Hypertension”和“Blood pressure”为检索词, 检索Pub Med和Cochrane Library数据库。辅以文献追溯及手工检索, 收集截止2013年12月公开发表的有关ADRB3基因与高血压相关性的文献。

1.2 文献纳入与剔除标准

①公开发表的关于中国EH与ADRB3基因Trp64Arg位点多态性的病例对照研究;②研究方法和对疾病的诊断及研究因素的定义相似;③样本量明确, 包含基因型频率或等位基因频率;④基因分布符合Hardy-Weinberg遗传平衡定律 (Hardy-Wein-berg law of genetic equilibrium, HWE) ;⑤对重复报告、研究质量差 (如设计、统计分析等) 、信息少或数据不完整而无法利用的文献进行剔除。两名研究者分别独立地根据LICHTENSTEIN等的标准[4], 对每篇文献进行质量评价, 遇到不同意见时通过集体讨论达成一致。文献筛选流程见图1。

1.3 统计分析方法

计算合并比值比 () 和95%置信区间 (95%CI) 。异质性检验所得的统计量I2值用于描述效应估计的总变异中由于各研究间的异质性而不是抽样误差所引起的变异所占的比例[5,6]。另一个统计量P值用于描述各研究因素结果的一致性。利用I2值和P值综合评价, 如果异质性检验无统计学意义, 采用固定效应模型;如果异质性检验有统计学意义, 则采用随机效应模型[7]。采用Egger回归法[8]和Begg轶相关法[9]检验漏斗图的对称性, 评估发表偏倚。用失安全系数 (Nfs) 对发表偏倚进行定量分析[10]。所有统计应用分析软件Review Man 5.0和STATA 11.0完成。

2 结果

2.1 纳入研究的情况

初检索文献471篇, 经筛选最终纳入文献14篇[11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24], 具体过程及结果见图1。累计样本量8 100例, 其中高血压组4 050例, 对照组4 050例, 均为病例-对照研究。入选人群来自于北京、广东和香港等地, 研究文献大部分发表于中文核心期刊。文献发表年限, 研究人群来源地, 民族等信息详见图2。

2.2 Meta分析结果

分别采用5种遗传模式进行分析。由表1可知, ADRB3基因Trp64Arg多态性在等位基因下与中国人群EH有关。在隐性模式和纯合子模式下, ADRB3基因Trp64Arg多态性与中国人群EH无关。显性遗传模式Meta分析森林图见图2。

2.3 发表偏倚的评估

用Egger回归法和Begg轶相关法对发表偏倚进行评估。等位基因模型、显性模型和杂合子模型分析结果见附表。显性遗传模式Egger法检验结果:T=0.81, P=0.436, 结果无统计学意义, 说明不存在明显的发表偏倚;Begg法检验结果:Z=0.99, P=0.324, 结果无统计学意义, 说明不存在明显的发表偏倚。从Begg分析漏斗图可知, 散点分布均匀且绝大多数在置信区间内。见图3。

2.4 失安全系数分析

分别计算等位基因模型、显性模型和杂合子模型下, P为0.05的失安全系数。由附表可知, 在等位基因模型、显性模型和杂合子模型下, 至少分别需要47篇、32篇和27篇阴性结果才能使研究结论发生逆转, 说明该项Meta分析受发表偏倚影响程度小, 结果可靠。

2.5 敏感性分析

Meta分析过程中, 删去权重最小和最大的文献后, Meta分析结果均未见逆转, 即每篇文献对其相应合并效应的影响作用几乎一致, 说明本研究结果可靠。

3 讨论

β3肾上腺素能受体基因Trp64Arg多态性是一个由密码子第64位色氨酸Trp (TGG) 被精氨酸Arg (CGG) 替换所致的错义突变。近年来, 国内外先后有学者研究该多态性与EH的易感性关系, 结论并不一致[24,25,26,27]。2010年美国塔夫茨大学医学院KITSIOS等[3]对ADRB3基因Trp64Arg多态性与EH的相关性进行了Meta分析, 认为在显性遗传模式下该多态性位点与EH相关, (, 共纳入15项研究, 样本涉及日本、意大利、德国、荷兰和中国等人群) 。进一步分层分析显示, 在显性遗传模式下该位点与白种人群高血压有关而与东亚人群无关。KITSIOS研究所涉及的东亚人群包含8项研究, 其中中国人群3项, 样本量仅为1 584例, 并不能全面代表我国的实际情况。本次对我国人群的病例-对照研究进行Meta分析, 发现ADRB3基因Trp64Arg多态性与EH易感性相关, A等位基因可能是EH发病的遗传危险因素。

血压调节是一个复杂的过程, 主要取决于心输出量和外周阻力, 其中神经调节机制发挥着重要作用。ADRB3受体属于G蛋白偶联受体家族, 是交感神经系统的重要组成部分。它通过与内源性儿茶酚胺类等物质结合, 活化腺苷酸环化酶, 促进钙离子向胞内转运, 刺激脂肪酸氧化和磷酸化, 在脂肪分解和产热过程中具有重要作用。Trp64Arg位点变异发生在ADRB3胞内第一个环上, 可导致受体结构和功能改变, 影响脂质代谢, 导致血压升高、糖尿病和肥胖等[28]。

通过严格的入选和排除标准, 本项Meta分析纳入14项研究, 累计样本8 100例。尽管Egger法、Begg法和失安全系数分析均提示不存在明显的发表偏倚, 敏感性分析也支持该结论。但研究所涉及的人群包括汉族、蒙古族、壮族和哈萨克族, 由于种族不同及各研究人群的遗传背景不同, 可能会影响结果的准确性。自1995年等[25]首次提出ADRB3基因Trp64Arg多态性与血压有关到现在近20年了, 人们对ADRB3基因与高血压的认识逐渐清晰可见, 但高血压的发生是多因素致病的过程, 涉及基因-基因, 基因-环境交互作用等。随着高速的城市化进程和人们生活方式的改变, 应进一步普及高血压健康教育, 提高知晓率, 才能逐步减少高血压对家庭、社会和经济造成的损失。

摘要：目的 系统评价β3肾上腺素能受体 (ADRB3) 基因Trp64Arg多态性与中国人群原发性高血压的易感关系。方法 检索中国知识资源总库、万方数据资源系统和美国国立医学图书馆数据库 (Pub Med) 等数据库, 收集有关文献资料。根据异质性检验结果合并数据, 计算优势比并进行发表偏倚评估和敏感性分析。结果共14篇文献符合条件纳入研究, 包括4 050例原发性高血压患者和4050例对照者, 采用固定效应模型合并数据, 结果显示ADRB3基因Trp64Arg多态性在等位基因 (^OR=1.17, 95%CI:1.061.28, P=0.0020) 、显性模型 (^OR=1.20, 95%CI:1.081.34, P=0.0008) 和杂合子模型 (^OR=1.21, 95%CI:1.081.36, P=0.0009) 与中国人群原发性高血压相关。结论 ADRB3基因Trp64Arg多态性与中国人群原发性高血压易感性相关, A等位基因可能是原发性高血压的遗传危险因素。

β3肾上腺素能受体 篇2

关键词：β3肾上腺素受体,减肥药,药物筛选,荧光素酶

β3肾上腺素受体(beta-3 adrenergic receptor,ADRB3)是β肾上腺素受体的一个亚型，是一个公认的减肥药和抗2型糖尿病药物研发的重要分子靶点[1,2]。选择性的ADRB3激动剂能增加机体的能量消耗，从而降低体重;在用啮齿动物建立的2型糖尿病模型中，ADRB3激动剂还可通过增强胰岛素的敏感性而发挥显著的抗糖尿病作用[3,4]。因此，构建合适的人ADRB3激动剂药物筛选模型对于减肥药和抗2型糖尿病新药研发具有重要意义。

我们前期对人ADRB3基因进行了克隆，并构建了其真核表达载体，发现其能在HEK293细胞中高效表达[5,6]。本研究在此基础上结合文献资料构建一种更合理的人ADRB3激动剂药物筛选模型，以期为筛选新的人ADRB3激动剂药物奠定基础。

1 材料和方法

1.1 材料

1.1.1 实验材料

人胚肾细胞系HEK293为作者实验室保存。p CRE-luc、p RL-TK、p GL3-basic、人肾上腺素能受体β3(ADRB3)质粒为作者实验室保存。

1.1.2 试剂

Lipofectamine 2000试剂购于Invitrogen公司。Dual-LuciferaseReporter Assay System购自Promega公司。异丙肾上腺素(Isoprenaline,Iso)购自太极集团公司。倍他福林(betaphrine)由重庆医药工业研究院提供。

1.1.3 仪器

CO2培养箱及化学发光检测仪Glo Max20/20 Luminometer。

1.1.4 培养基

使用RPMI1640培养基培养，添加青霉素至100 IU/ml，链霉素至100μg/m l以及10%胎牛血清。RPMI 1640培养基、胎牛血清和青霉素/链霉素均购自GIBCO公司。

1.2 方法

1.2.1 瞬时转染

质粒瞬时转染采用Lipofectamine 2000试剂进行，具体操作参见作者以往文献[7,8,9]，略有改动。转染前将细胞先以1×105/孔接种至12孔培养板，24h后待细胞密度生长至90%时遂行转染，根据实验需要设置多个转染组，包括p GL3-basic空载体转染组、p CRE-luc报告基因(包含萤火虫荧光素酶报告基因)转染组、人肾上腺素能受体β3真核表达质粒pc DNA3-ADRB3和p CRE-luc报告基因共转染组，同时，所有转染组再分别各转染入p RL-TK质粒(包含海肾荧光素酶报告基因)10ng。

1.2.2 药物处理

转染后24 h，根据实验需要，在一些转染组的细胞培养基中加入相应浓度的异丙肾上腺素或倍他福林药物，摇匀。继续放入培养箱培养24h后开始进行荧光素酶报告基因检测。

1.2.3 荧光素酶报告基因活性检测

采用Dual-LuciferaseReporter Assay System检测，具体操作参见作者以往文献[7,8,9]，略有改动。先用1×PBS将细胞洗2次，再加入1×细胞荧光素酶裂解液250μl后，置于摇床震荡，再离心后收集上清细胞裂解液。取20μl前述裂解液，加入荧光素酶检测试剂Ⅱ(LARⅡ)100μl，置于化学发光检测仪Glo Max20/20 Luminometer测得萤火虫荧光素酶的活性值。然后再加入1×Stop&Glo试剂100μl，猝灭前述反应并开启海肾荧光素酶反应，再检测海肾荧光素酶的活性值。

2 结果与分析

2.1 筛选模型的设计与构建

综合分析各种文献，我们选择灵敏度高的荧光素酶作为报告基因来建立人肾上腺素能受体β3激动剂的筛选模型。ADRB3发挥生物学效应主要通过以下途径:细胞外激动剂或天然配体结合ADRB3→Gs蛋白激活→腺苷酸环化酶(AC)激活→c AMP浓度升高→蛋白激酶A(PKA)活化→激活CRE元件结合蛋白(c AMP responsive element binding protein,CREB)→CREB与靶基因启动子区域的CRE元件结合，启动靶基因转录[1,6]。该筛选模型即依此通路而构建。

如图1所示，该筛选模型的基本实施方案和工作原理为:采用ADRB3表达水平极低的HEK293细胞作为靶细胞，细胞中同时共转染入外源的人ADRB3真核表达质粒和p CRE-luc报告基因质粒，加入激动剂处理后，即可激活ADRB3介导的信号转导通路，进而激活CRE顺式作用元件介导的报告基因表达，同时共转染入p RL-TK质粒作为内参对照，最后通过检测荧光素酶活性比值的高低即可判定激动剂的活性高低。同时，设置转染p GL3-basic载体的空白对照组、单独转染p CRE-luc的对照组，参见表1。

2.2 筛选模型条件的快速简易优化

筛选模型设计完成后，我们拟对异丙肾上腺素和pc DNA3-ADRB3质粒的转染量进行简易优化，以尽可能降低试剂的使用量和提高检测的灵敏度。

根据我们前期的研究结果以及其它研究小组的报道[6,10]，我们首先将异丙肾上腺素的浓度设置为0μmol/L、1μmol/L和10μmol/L三个浓度梯度，pc DNA3-ADRB3的转染量则初步设置为0ng、50ng和100ng三个梯度。如表2所示，报告基因检测分析结果表明:异丙肾上腺素浓度从1μmol/L增加至10μmol/L时，报告基因活性没有明显的增高，说明1μmol/L的异丙肾上腺素的处理浓度已经足够，这和我们的前期研究以及其它研究小组的报道一致;但结果同时也表明pc DNA3-ADRB3质粒的转染量从50ng增加至100ng时，报告基因活性比值的增加倍数继续升高，提示pc DNA3-ADRB3质粒的转染量可能仍需增加。

在上述基础上，我们进一步将pc DNA3-ADRB3质粒的转染量分别增加至200ng和400ng。如表3所示，报告基因检测分析结果表明:pc DNA3-ADRB3质粒的转染量从100ng增加至200ng或400ng时，报告基因活性比值的增加倍数不再增高，说明100ng的pc DNA3-ADRB3质粒转染量是比较合适的。

通过上述转染条件的快速简易优化，我们将异丙肾上腺素浓度确定为1μmol/L,pc DNA3-ADRB3质粒转染量确定为100ng。

2.3 筛选模型的正式建立与验证

如表4和图2所示，报告基因检测分析结果表明:与无激动剂处理组相比，使用已知的ADRB3激动剂异丙肾上腺素或倍他福林处理后，报告基因活性比值均显著增加(P<0.01)，说明人ADRB3激动剂筛选模型构建成功。

目前，该筛选模型已经用于我们的人ADRB3激动剂药物研发，我们已经使用该筛选模型对我们合成的13个候选小分子ADRB3激动剂的活性进行了筛选，发现了多个具有较高活性的化合物，为进一步的减肥药研发奠定了坚实基础(未发表数据)。

3 讨论

在新药研发过程中，构建筛选模型对发现新药起着十分重要的作用，它直接影响研发的效率[11]。近年来，随着报告基因检测技术的进步，基于此的新药筛选模型得到广泛应用[11,12,13,14]。这类模型在编码某种特殊酶活性的报告基因之前连接上影响靶基因表达的调控序列，随后转染进细胞，再使用荧光、发光或比色等方法测得酶的活性变化情况，从而反映化合物对特定药物分子靶标的作用强度及其潜在药物活性[15,16,17]。这种细胞水平的新药筛选模型大大提高了筛选的效率。

在本研究中，我们根据人肾上腺素能受体介导的细胞信号转导通路分子机制，在细胞水平上以c AMP应答元件(CRE)为基础，采用萤火虫荧光素酶与海肾荧光素酶为双报告基因，基于此构建了ADRB3激动剂的筛选模型，并通过使用已知的ADRB3激动剂异丙肾上腺素和倍他福林验证该模型的可靠性与有效性，结果表明本研究中建立的人ADRB3激动剂筛选模型是成功的。

根据我们的了解，其它研究者或药物研发公司建立的基于荧光素酶报告基因检测的人ADRB3激动剂筛选模型一般都是将人ADRB3表达质粒转染CHO或HEK293细胞，建立人ADRB3的稳定表达细胞株，然后再瞬时转染p CRE-luc报告基因质粒结合药物处理来筛选新的ADRB3激动剂。我们前期也采用了这一策略来构建了ADRB3的稳定表达细胞株，但我们发现，该稳定细胞株在传代培养的过程中经常发生ADRB3基因表达减弱甚至消失的现象，给新药筛选带来了很大的不稳定性和不确定性。因此，在本研究中，我们尝试将所有需要的质粒均采用瞬时转染的方式来构建人ADRB3激动剂的筛选模型。结果表明，我们的这种设计方案是完全可行的。根据我们的了解，尚没有相关文献报道，也几乎没有任何药物研发公司采用该种设计方案来进行新药筛选。

与传统的建立稳定细胞株的思路相比，本方案的更为稳定和简便易行，但其缺陷是要求细胞具有较高的转染效率以保证ADRB3的高效外源表达，同时因为每次都要进行ADRB3表达质粒的瞬时转染，需要实现制备大量质粒，筛选的费用成本略有增加。

β3肾上腺素能受体 篇3

1唐氏综合征[1]

唐氏综合征 (DS) , 21-三体综合征 (HSA21) , 又称先天愚型或Down综合征, 是小儿最为常见的由常染色体畸变性所导致的出生缺陷类疾病, 该疾病往往会影响许多其他器官, 特别是中枢神经系统。

扎莫特罗 (xamoterol) 是一种选择性的β1 -肾上腺素能受体激动剂, 研究表明扎莫特罗对中枢神经系统具有较强的作用, 并可以扭转多巴胺羟化酶基因消除小鼠的记忆提取缺陷。通过对DS模型小鼠一系列学习的记忆的行为学检测, 皮下注射选择性β1-肾上腺素受体激动剂扎莫特罗可有效逆转唐氏综合征小鼠的认知障碍。这一研究提示选择性激活β1-AR可能是恢复DS的记忆缺陷的潜在治疗策略, 但由于去甲肾上腺素系统可对心血管功能产生影响, 需要确保这种方法的安全性。

2抑郁症

抑郁症是临床常见的精神疾患之一, 其发病率和复发率较高, 且其发病率有增加的趋势, 已经严重影响了人类的健康和生活质量。抑郁症的病因及治疗机制尚不清楚。Segal等人提出:抑郁是由于中枢β1-AR及5-HT2受体上调所致, 抗抑郁剂通过降低中枢β1受体及5-HT2受体功能来达到治疗目的。众多临床现象和实验证据表明:肾上腺素受体的含量变化与抑郁症的发生有直接联系。慢性应激抑郁大鼠额叶皮层突触后膜β-AR上调, 这种上调可能是由于抑郁时突触间隙去甲肾上腺素 (NE) 持续减少而产生突触后适应性调节机制所致。但是由于抑郁症牵涉众多的递质、调质和神经肽等, 且在受体后的信号传导网络途径中还有复杂的多种影响因素, 肾上腺素受体与抑郁症的关系及其机制有待进一步研究[2,3]。

3焦虑症

焦虑症 (anxiety disorders) 是一种功能性的心理障碍, 临床上主要表现有精神上出现与实际环境不相称的忧虑烦躁、惊慌等情绪, 而患者自身无法控制这种状态的发生和发展。焦虑症的发病机制现在尚未完全清楚, 但已有研究表明其本质上是一种中枢神经系统的功能紊乱, 涉及众多的神经递质系统。研究表明[4], 脑内基底外侧杏仁核 (BLA) 的神经递质系统与焦虑样行为的调节密切相关, BLA的β1-AR参与了焦虑的调节过程。β1-AR主要存在于突触后膜, 并与Gs蛋白偶联, 激动β1-AR后, 通过直接激活腺苷酸环化酶 (AC) , 增加细胞内的环磷酸腺苷 (cAMP) 水平。增加环磷酸腺苷激活的cAMP/PKA信号通路, PKA的激活, 从而增加cAMP反应元件结合蛋白磷酸化, 磷酸化的CREB调节下游的cAMP诱导基因的表达。该信号通路存在中央杏仁核中, 与大鼠的焦虑样行为有着直接的联系。此外, β1-AR也作用于细胞产生促肾上腺皮质激素释放因子 (CRF) —与压力和焦虑有关的神经肽[5]。选择性激活β1-AR介导的信号通路可以产生长期的焦虑样症状。因此, 选择性的β1-AR拮抗剂可以拮抗cAMP/PKA信号通路, 降低CREB的磷酸化, 产生抗焦虑作用。已被证实的是, β1-AR对可卡因戒断引起的焦虑症状起主导作用, 通过使用选择性β1-AR拮抗剂如美托洛尔可减少大鼠可卡因戒断后的焦虑样行为[6]。这些研究表明, β1-AR阻断剂可作一个潜在的有效药物, 缓解可卡因等成瘾性药物戒断引起的焦虑样症状。

4脑缺血

急性缺血性或出血性中风引起脑损伤可导致严重的残疾甚至死亡, 缺血性脑血管疾病存在一系列的脑组织损伤、细胞致死过程, 包括兴奋性毒性产生, 活性氧的形成, 凋亡信号转导, 脑血管损伤和炎性反应, 但其原发性和继发性损伤的分子机制尚未完全明了。

研究表明[7], β1-AR位于神经胶质细胞, 并调控神经胶质细胞的活动、增殖以及蛋白质的合成。如:急性脑损伤会引起β-AR的上调, 星形胶质细胞增生, 而β-AR与星形胶质的功能密切相关。肾上腺素能受体激动剂对小胶质细胞的影响则与星形胶质细胞相反, β1-AR激动剂可抑制小胶质细胞的增殖。因此, 急性脑损伤后, 通过肾上腺素能受体的作用, 激活星形胶质细胞和小胶质细胞究竟可以产生神经保护作用, 亦或是促使神经元凋亡, 至今仍然是一个有争议的问题[8]。

5中枢镇痛作用

疼痛是一种因多种原因 (疾病、伤害刺激) 产生的痛苦感觉, 常伴有不愉快的情绪, 还可引起生理功能紊乱, 甚至休克。镇痛药 (analgesics) 作用于中枢神经系统, 通过与阿片受体 (opioic receptor) 结合, 选择性的减轻剧烈锐痛或钝痛。

过去的研究显示[9], 中脑导水管周围灰质 (PAG) 是阿片类药物产生镇痛作用的中枢神经系统。PAG神经元可调节阿片介导的镇痛作用、疼痛的传递并且受GABA中间神经元的肌紧张控制。这些神经元的GABA能传递的增加, 可产生抑制超极化状态, 从而中断疼痛信号传输。通过全细胞膜片钳技术发现, 肾上腺素受体拮抗剂拉贝洛尔可通过阻断β1-AR (而不是通过α-AR、β2-AR) , 增加自发抑制性突触后电流 (sIPSCs) , 表明拉贝洛尔能通过突触前机制, 增强GABA能突触传递, 可逆地减少PAG神经元的放电频率, 从而抑制PAG神经元, 产生中枢镇痛作用[10]。

6阿尔兹海默病

阿尔兹海默病 (Alzheimer′s disease, AD) 是衰老人群中最常见的进行性认知障碍。据预测, 由于人类的寿命的不断延长, 在未来的50年中, AD的发病率将会增加3倍[11]。 AD是一种慢性的神经退行性疾病, 它的2个病理标志是Aβ在胞外沉积形成老年斑 (senile plaque, SP) 以及神经纤维缠结 (neurofibrillary tangles, NFT) 、神经元丢失。最近的研究显示, 脑部炎性反应是引发AD的第3个关键病理标志, 在AD进程中, 神经炎性反应参与AD早期的发病机制。

最近, 国外的研究发现[12], AD模型小鼠以及衰老小鼠的丘脑中β1-AR表达减少以及去甲肾上腺素能的耗竭。去甲肾上腺素能的耗竭又可引发炎性反应标志如CCL2, IL-1β等促炎细胞因子, 这些促炎因子又可进一步加剧Aβ的沉积。淀粉样蛋白 (Aβ) 沉积激活小胶质细胞引起的炎性反应可能是 AD 的核心病理机制。研究显示[13], β1-AR与CNS系统的突出可塑性 (synaptic plasticity) 有关, 通过异丙肾上腺素 (ISO) 激活β1-AR, 从而激活ERK1/2, 上调纹状体富集的蛋白酪氨酸激酶 (STEP) , 这种激酶参与大脑众多区域中参与学习记忆的调控, 引起海马体和杏仁核的长时程增强效应 (long-term potentiation, LTP) , 增强动物的记忆巩固。

同时, 还有其他研究显示[14]选择性β1受体激动剂多巴酚丁胺对LPS诱导的海马神经元缺氧缺糖细胞模型具有一定的保护作用。可使促炎性因子IL-6和TNF-α等水平下降, 还可对抗体外神经胶质细胞谷氨酸引起的兴奋性毒性, 产生神经保护作用。这一作用提示脑内β1-AR的代谢和调节可能与AD发病、预防和治疗有一定关系, 开发β1-AR激动剂可能为AD的预防和治疗提供新的途径。

β3肾上腺素能受体 篇4

1 材料与方法

1.1 实验动物及分组

健康雄性Wistar大鼠12只, 包括3月龄 (成年组) 6只, 体重约300g;28月龄 (老年组) 6只, 体重约500g。两组大鼠由山西医科大学实验动物中心提供。实验动物的使用遵循中华人民共和国卫生部令 (第55号) 医学实验动物管理实施细则以及山西医科大学实验动物管理细则, 并得到山西医科大学动物保护协会的批准。

1.2 主要试剂与仪器

免疫组化试剂兔抗大鼠多克隆IgG购自Santa Cruze公司;山羊抗兔多克隆IgG、DAB显色剂均购自北京中杉金桥公司;全封闭组织脱水机 (Tissue-Tek VIP 5日本) ;切片机 (Leica 2235德国) ;显微镜 (Leica DM6000B德国) 。

1.3 免疫组化方法

大鼠用4%多聚甲醛做内固定, 之后取心脏、肝脏、肾脏组织, 用4%多聚甲醛做后固定;石蜡包埋, 切片4μm厚, 脱蜡后, 用3%过氧化氢阻断内源性过氧化物酶。再将切片置入柠檬酸盐缓冲液 (pH6.0) 中, 采用微波炉进行抗原修复。之后用山羊血清封闭, 以减少非特异性染色。滴加兔抗大鼠β1-AR一抗, 4℃冰箱过夜;PBS洗涤后, 滴加山羊抗兔IgG二抗, 室温孵育30min。DAB显色, 苏木素复染, 返蓝, 脱水, 透明, 封固。在400倍电子显微镜下, 在同样光强度下, 同一次拍片, 以保持可比性。每张切片随机取6个视野。空白对照组以0.01mol/L PBS缓冲液代替一抗同时进行免疫组化染色, 染色结果为阴性。使用分析测量图像软件Imagepro-Plus分析平均光密度值。

1.4 统计学处理

采用SPSS12.0软件进行统计学处理, 所得数据以均数±标准差 (±s) 表示。数据经正态性检验P>0.1, 该数据服从正态性分布采用两独立样本t检验, 以P<0.01为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 心脏中β1-AR表达

在光学显微镜下观察发现:心肌细胞上β1-AR阳性染色呈棕褐色, 且老年组着色比成年组着色更深。老年组心脏中β1-AR表达量高于成年组, 差异有统计学意义 (P<0.01) , 提示:β1-AR在老年和成年大鼠心肌细胞均呈阳性, 且老年大鼠心肌的β1-AR表达水平高于成年大鼠。详见表1。

2.2 肝脏中β1-AR表达

在光学显微镜下观察发现:肝细胞β1-AR阳性染色呈棕褐色, 且老年组染色较成年组染色深。老年组肝脏中β1-AR表达量高于成年组, 差异有统计学意义 (P<0.01) 。提示:β1-AR在老年和成年大鼠肝细胞均呈阳性表达, 且老年大鼠肝细胞β1-AR的表达水平高于成年大鼠。详见表1。

2.3 肾脏中β1-AR表达

经光学显微镜观察发现:肾小球和肾小管上皮细胞阳性染色呈棕褐色, 且老年组染色较成年组染色增强。老年组肾脏中β1-AR表达量高于成年组, 差异有统计学意义 (P<0.01) 。提示:β1-AR在老年和成年大鼠肾小球和肾小管上皮细胞均呈阳性表达。同时, 老年大鼠肾脏β1-AR的表达水平高于成年大鼠。详见表1。

3 讨论

以往的研究报道, β1-AR主要分布于心脏, 同时也分布于肝脏[2]和肾脏[3,4]。本研究通过免疫组化技术对比老年和成年大鼠体内β1-AR表达发现:在心脏、肝脏、肾脏各重要脏器中, 老年组β1-AR表达量均显著高于成年组。而老年交感神经系统兴奋性增加, 提示β1-AR表达增加可能导致老年人更容易罹患心血管系统、肝脏和肾脏疾病。

β1-AR广泛分布于心室肌和心房肌, 是交感神经调节心脏活动的重要受体。生理情况下, β1-AR对心肌收缩和舒张活动起至关重要的作用。儿茶酚胺激动心肌细胞膜上的β1-AR使心率加快, 心肌收缩性增强, 心排血量增加。而在病理情况下, 长期激动β1-AR可以诱发心肌细胞肥大、凋亡以及细胞坏死等心肌重塑性活动, 从而参与了慢性心衰的发病过程[5,6]。本研究发现, 老年大鼠心脏β1-AR表达明显高于成年大鼠。因此, 认为在老年交感神经兴奋性增加的情况下, 心脏发生病理改变时, 老年心脏会有更多的β1-AR被交感神经递质激活, 更容易出现心肌重塑现象, 从而诱发心力衰竭的发生和发展。因此, β1-AR在老年心脏的表达高于青年, 可能是老年心力衰竭发病率高于青年的重要原因[7]。

肝纤维化是各种不同致病因子引起慢性肝病进而发展成为肝硬化的共有病理改变和必经途径。而肝星状细胞 (hepatic stellate cell, HSC) 是各种致肝脏纤维化因素的最终靶细胞。有研究显示, HSC上存在β1-AR表达[2,8]。本研究结果提示, 大鼠肝细胞也广泛分布β1-AR。该结果补充了对大鼠肝脏中β1-AR分布特征的认识。肝细胞上分布的β1-AR可能与儿茶酚胺结合, 通过一定生理机制对肝细胞的代谢和功能产生一定影响, 具体机制有待进一步研究。本研究还发现, 老年组肝脏β1-AR表达水平明显高于成年组。在老年肝脏纤维化过程中, HSC被激活, 增生并释放儿茶酚胺[9]。加之老年循环中交感神经兴奋性增加[1], HSC释放的儿茶酚胺与交感神经递质共同激活老年肝细胞上增加的β1-AR, 可能会进一步对肝细胞的代谢和功能产生损伤性影响。

以往研究表明, β1-AR在肾脏内分布于球旁细胞[3]和肾小管上皮细胞[4]。本研究结果显示, 肾脏中β1-AR广泛分布于肾小球和肾小管上皮细胞, 这完善了以往人们对肾脏中β1-AR分布的认识。肾小球和肾小管上皮细胞表达的β1-AR与儿茶酚胺结合, 有可能会对肾小球的滤过、肾小管的重吸收和分泌, 以及尿液的浓缩和稀释产生一定影响, 进而可能会影响循环血容量, 与血压变化有一定关系。具体的病理生理机制有待进一步研究。本研究还表明:老年组β1-AR表达明显高于成年组。老年肾交感释放去甲肾上腺素增加[10], 持续作用于肾小球和肾小管上皮细胞上大量的β1-AR, 有可能使老年肾脏出现功能障碍, 从而增加老年患慢性肾脏疾病和高血压的风险。这可能是高血压患病率老年人高于青年人的一个重要原因[11,12]。

β1-AR在交感神经系统对机体的调节功能中起着至关重要的作用。本研究表明, 老年和成年大鼠心脏、肝脏、肾脏均有分布, 且老年大鼠随着器官功能的衰退, β1-AR在心脏, 肝脏, 肾脏中的表达较成年大鼠明显增加。

摘要：目的 比较β1-肾上腺素能受体 (β1-AR) 在正常老年和成年大鼠重要脏器 (心, 肝, 肾) 中表达的差异。方法 取正常老年 (28月龄) 和青年 (3月龄) Wistar大鼠的心脏、肝脏、肾脏做石蜡切片, 利用免疫组化染色的方法检测β1-AR表达, 使用分析测量图像软件Imagepro-Plus进行光密度值分析。结果 老年组和成年组大鼠心脏、肝脏、肾脏中β1-AR染色均为阳性, 且各脏器中老年组β1-AR的分布密度高于成年组 (心脏:0.150±0.009vs 0.22±0.119, P<0.01;肝脏:0.150±0.013vs 0.210±0.008, P<0.01;肾脏:0.160±0.006vs 0.240±0.025, P<0.01) 。结论 大鼠心脏、肝脏和肾脏细胞均有β1-AR分布, 且与成年大鼠相比, 老年大鼠心脏、肝脏、肾脏中β1-AR的表达显著增加。

β3肾上腺素能受体 篇5

1 资料与方法

1.1 研究对象

选择2006年1月至2009年8月我院收治住院的CHF患者58例,其中有心肌梗死病史的28例,经皮冠状动脉成形术(PTCA)支架植入30例,做冠脉搭桥术后6例;其中男43例,女15例,年龄60～85岁,平均(71.5±9.5)岁。纽约心功能分级(NYHA)Ⅱ～Ⅲ级46例,Ⅳ级12例。心力衰竭病程1～13年,平均4.2年。入选标准:(1)年龄≥60岁;(2)CHF病史≥3月;(3)超声心动图明确左室射血分数(LVEF)≤40%或脑钠肽(BNP)≥300 pg/ml;(4)心功能分级(NYHA)Ⅱ～Ⅳ级。排除标准:(1)有β受体阻滞剂应用禁忌证者:心率<60次/min,血压<90/60 mmHg,支气管哮喘,慢性支气管炎肺气肿急性发作,病态窦房结综合征,Ⅱ度或Ⅱ度以上房室传导阻滞;(2)永久起搏器植入者;(3)严重肝、肾功能异常者,肝脏转氨酶高于正常高限的2倍以上和(或)血清肌酐>25 mg/L者;(4)有恶性肿瘤者。

1.2 研究方法

CHF患者常规治疗给予扩张血管药物、利尿剂、洋地黄制剂治疗,病情稳定、停用β受体阻滞剂治疗7 d后,给予酒石酸美托洛尔治疗,初始剂量为6.25 mg,每日2次,持续2周。血流动力学稳定、心率>60次/min,每2周递增1次剂量,每次增加至上一剂量的2倍,达到最大耐受量,最终的平均维持量为(38.12±6.25) mg/d,观察6月。治疗前及治疗后均进行心脏超声、BNP检测,观察心脏功能恢复情况;24 h动态心电图监测,观察QTc、QTd和QTcd的变化。QTc、QTd和QTcd计算标准和测量方法参照以往的研究[4]。检测治疗后血常规、尿常规、血脂、血糖、肝肾功能。所有入选患者均在入选时及治疗6月结束时各取静脉血5 ml,2000 r/min离心3 min,提取血清,装入Eppendorf管,置于-20 ℃冰箱保存待测。

1.3 实验试剂及仪器

抗原肽段由上海吉尔生化有限公司合成的相当于人β1肾上腺素受体细胞外第二环氨基酸序列的抗原决定簇肽段。β1受体肽段为197～222 氨基酸序列:H-W-W-R-A-E-S-D-E-A-R-R-C-Y-N-D-P-K-C-C-D-F-V-T-N-R-C。高效液相色谱法分析合成肽的纯度≥95%。酶标仪为美国BIO-TEK酶标仪,Corning ELISA 酶标板,DNP-9082型电热恒温培养箱(上海精宏试验设备有限公司)。

1.4 血清受体自身抗体的测定及判断标准

采用SA-ELISA方法[3]。(1)用比例法,以阳性血清与阴性血清的吸光度之比,即P/N比值来判断,P/N≥2.1为阳性。P/N=(标本OD值-空白对照OD值)/(阴性对照OD值-空白对照OD值)。(2)抗体滴度的判定:将标本从1∶20～1∶160 起依次倍比稀释,以出现P/N≥2.1 的最高稀释度作为该标本的滴度。为保证试验的可靠性,每一样本双孔同时测定,批内变异系数为4.2%～5.9%,批间变异系数为7.6%。每次测定均设有空白对照和已知阴性、阳性对照。

1.5 统计学处理

计量资料以undefined表示,各组治疗前后的比较采用配对t检验,组间比较采用两样本t检验;计数资料用百分率表示,组间比较采用χ2检验。数据处理在SPSS 12.0 统计软件包上进行,以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 酒石酸美托洛尔治疗前后心率、血压、射血分数(EF)和BNP的变化

酒石酸美托洛尔治疗后患者的心率和BNP值下降明显(P<0.01), EF值显著升高(P<0.05)。见表1。

注:与治疗前比较,*P<0.05,**P<0.01

2.2 肾上腺素受体自身抗体阳性率和QT间期的变化

酒石酸美托洛尔治疗后,使患者血清抗β1肾上腺素受体自身抗体阳性率明显下降(P<0.01)(表2)。进一步分析表明,治疗前血清抗β1受体自身抗体阳性与QTd延长明显相关(χ2=10.44, P<0.01),治疗后两者间无相关性。见表3。

注:与治疗前比较,*P<0.05,**P<0.01

注:治疗前与抗体阴性比较,**P<0.01

2.3 血清生化指标及不良反应的变化

酒石酸美托洛尔治疗组有2例发生血压偏低,1例出现心动过缓,经减少酒石酸美托洛尔剂量后恢复;治疗前后2组血脂、血糖、肝肾功能和电解质无显著变化(表4)。

3 讨论

QTd是常规12导联体表心电图上QT间期的最大值(QTmax)与最小值(QTmin)之差,QTcd是心电图导联校正QTc变异的量度。目前,QTd已成为预测室性心动过速、心室颤动和心脏性猝死的重要性指标。正常人心室复极不一致所造成的QTd很小,而在病理状态下,QTd就会明显增大[5],测定QTd较单一测定QT间期可为临床评价心室复极不均一性提供更有价值的信息。它作为一种反映心脏各部位复极化的指标,对于冠心病、急性心肌梗死、心肌肥厚、心力衰竭等引起的心肌功能的形态变化,室性心律失常的临床诊断及预后均有重要意义[6]。

严重CHF患者,由于神经内分泌过度激活,血浆中的儿茶酚胺浓度可显著增高;这不但降低了心肌β受体密度、毒害心肌、恶化心脏功能,使心衰加重,且易诱发室性心律失常,增高心室颤动和猝死的发生率[7]。动物实验表明,β1受体的自身抗体对受体有激动剂样作用,导致交感过度激活,缓慢而持续地作用于β1受体,使β1受体下调, 自身抗体对受体的长期刺激作用可以使心力衰竭恶化[2];同时,β1肾上腺素受体自身抗体可激活L型Ca2+通道,引起细胞内Ca2+浓度增加,造成膜电位波动,诱发室性心动过速或心室颤动[3],可见β1肾上腺素受体自身抗体均促进了心力衰竭患者室性心律失常的发生。但对β1肾上腺素受体自身抗体与QTd关系的研究甚少。本研究结果证实,老年冠心病心力衰竭患者QT间期延长,QTd和QTcd增大,易导致心室肌的复极不一致,引起心律失常;而治疗前β1肾上腺素受体自身抗体阳性与QTd延长呈正相关,治疗后二者间没有相关性,表明该自身抗体可能通过引起QTd延长参与冠心病心力衰竭中心律失常的发生。CHF患者的随机对照试验表明β受体阻滞剂能使心源性猝死的发生率降低40%～50%[8];同时,选择性β1受体阻滞可与肾上腺素受体自身抗体竞争β1受体结合的位点,抑制了受体自身抗体所产生的刺激作用[8]。本研究结果显示,选择性β1受体阻滞剂酒石酸美托洛尔,不仅缓解CHF的症状和体征,同时降低患者血清中β1受体自身抗体的阳性率和QT间期,有利于抑制和降低心律失常的发生。

摘要：目的 研究老年慢性心力衰竭患者血清抗β1肾上腺素受体自身抗体与心室复极离散度的相关性。方法 观察2006～2009年老年冠心病慢性心力衰竭患者58例,在强心、利尿治疗的同时,给予酒石酸美托洛尔治疗6月,检测治疗前后心脏超声、脑钠肽(BNP)、动态心电图和抗β1肾上腺素受体自身抗体阳性率的改变,同时检测治疗前后血压、心率、肝肾功能并进行比较。结果 与治疗前相比,心力衰竭患者的基础心率和BNP下降,心脏射血分数(EF)升高,心脏功能得到改善;同时发现,酒石酸美托洛尔治疗后,血清中抗β1肾上腺素受体自身抗体的阳性率均明显下降(P<0.01),动态心电图检测QTc和QTd也明显下降(P<0.01);相关性分析表明,抗β1肾上腺素受体自身抗体阳性与QTd延长有关(P<0.01)。结论 老年慢性心力衰竭患者中抗β1肾上腺素变体抗体阳性与QTd明显相关,应用酒石酸美托洛尔能有效降低β1肾上腺素受体自身抗体的滴度和QTd,从而有效预防室性心律失常的发生。

关键词：慢性心力衰竭,肾上腺素受体,自身抗体

参考文献

[1]郭继鸿,张萍.动态心电图学[M].北京:人民卫生出版社,2003:760.

[2]Mari D,Di Berardino F,Cugno M,et al.Chronic heart failure and the immune system[J].Clin Rev Allergy Immu-nol,2002,23(4):325-340.

[3]陈瑾,胡大一,张麟,等.卡维地洛对心脏β1、β2和α1受体自身抗体及心功能的影响[J].中华心血管病杂志,2005,33(6):498-501.

[4]崔华,范利,朱平,等.PCI和CABG术对高龄慢性冠脉闭塞病变患者QT、QTc和JT离散度的影响及与心功能的相关性[J].心脏杂志,2006,18(1):65-66.

[5]王小英,温雪娟,程晓峰,等.冠心病患者QT离散度与室性心律失常的关系[J].临床军医杂志,2008,36(3):467-468.

[6]王乃梅,刘来顺,赵晓玲.老年冠心病QT离散度与室性心动过速的关系[J].实用老年医学,2001,15(6):331.

[7]Newton GE,Parker JD.Acute effects ofβ1-selective and nonselectiveβ-adrenergic receptor blockade and cardiac sympathetic activity in congestive heart failure[J].Circula-tion,1996,94(3):353-358.

β3肾上腺素能受体 篇6

关键词：支气管哮喘,β2-肾上腺受体(β2-AR),体重指数(BMI),环磷酸腺苷(cAMP)

支气管哮喘的本质是一种气道慢性非特异性炎症性疾病。有多种炎性细胞的参与,如嗜酸性粒细胞、肥大细胞、T淋巴细胞等。支气管哮喘的特征是气道高反应性,即哮喘病人对各种激发因子反应性增高,引起气道峡窄,表现为反复发作的喘息、呼吸困难、胸闷或咳嗽等症状。我国哮喘的患病率为0.5~1.5%,而且发病率还在不断上升,严重影响了患者的日常生活。国外研究发现支气管哮喘的发病与肥胖发病率的上升可能有一定的关系[1],但其产生机制尚不明确。本文通过分析我国成人支气管哮喘β2-肾上腺受体(β2-AR)的功能与体重指数(BMI)的关系,探讨BMI影响支气管哮喘发病的途径。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择2007年12月至2009年1月在我院确诊的支气管哮喘患者83例作为研究对象,年龄16~65岁,平均(32.29±11.46)岁。其中男35例,占42.17%;女48例,占57.83%。依据病情程度不同分为:轻度持续支气管哮喘组(简称轻度组):22例,男10例,女12例;中度持续支气管哮喘组(简称中度组):44例,男18例,女26例;重度持续支气管哮喘组(简称重度组):17例,男7例,女10例。三组间性别、年龄比较无差异性。以上患者均符合中华医学会制定的支气管哮喘诊治指南的诊断标准[2]。

1.2 方法

1.2.1 BMI测定

由专人使用专用工具测量患者体重及身高,根据公式求得BMI,即BMI=体重/身高(kg/m2)。

1.2.2 血c AMP测定采用ELISA方法测定。

严格按试剂盒说明由专人进行操作。试剂盒购于上海西唐生物科技有限公司。

1.3 统计学处理

采用SPSS 15.0统计软件包对数据进行统计分析。计量资料用均数±标准差表示。三组比较采用方差分析,组内差异采用SNK-q检验。相关性分析采用Spearman分析法。P<0.05为差异有显著性意义。

2 结果

2.1 不同哮喘严重程度患者BMI与c AMP的比较

支气管哮喘轻、中、重三组中BMI分别为:(23.24±4.25)kg/m2、(25.25±3.25)kg/m2和(27.52±4.74)kg/m2,BMI数值随着严重程度的增加而增加(p<0.05);而三组中c AMP值分别为:(23.49±5.99)pmol/ml、(14.34±4.43)pmol/ml、(11.08±3.72)pmol/ml,c AMP数值随着严重程度的增加而降低(p<0.05),三组间比较差异有统计学意义。见表1。

注:与轻度组比较ap=0.049、bp=0.01,与中度组比较cp=0.043;与轻度组比较dp=0.000、与中度组比较cp=0.019。

2.2 BMI与c AMP的相关性分析

通过散点图可以看出BMI与c AMP两变量间呈线性关系,c AMP有随BMI的增大而减小趋势(图1)。BMI与c AMP的相关系数是r=-0.248(p=0.024)。

3 讨论

支气管哮喘是以嗜酸粒细胞和肥大细胞反应为主的气道变应性炎症和气道高反应性疾病。现已明确影响支气管哮喘的发病因素有遗传、过敏原、感染等。体重指数(BMI),是体重(Kg)与身高的平方(m2)比,其与血压、血脂、脂蛋白、瘦素浓度及发展为成人肥胖的相关性很强,是目前国际上常用的衡量人体胖瘦程度以及是否健康的一个标准,该指标考虑了体重和身高两个因素,主要反映全身性超重和肥胖症,简单易行,不受性别影响,受身高影响也较小。受体理论认为人体内β2-肾上腺受体(β2-AR)与特异性配基相互作用后,通过C蛋白藕联,激活腺苷环化酶(AC),使支气管平滑肌细胞合成c AMP增加,c AMP/c GMP的比值增加,c AMP浓度增高则激活蛋白激酶,产生松弛平滑肌细胞效应,因此β2-AR的功能可以由c AMP水平间接反映[3]。

本研究结果表明,支气管哮喘患者的BMI与支气管哮喘的严重程度存在相关性,即随着支气管哮喘的严重程度加重,对应的BMI数值有上升趋势。其可能的原因为:肥胖发生过程中存在系统炎症,肥胖者的瘦素水平明显增高,瘦素作为炎症因子可能导致支气管哮喘的发作[4],且血清瘦素含量与BMI呈正相关[5];肥胖症及代谢综合征均与胰岛素抵抗有关,而胰岛素抵抗与受损的肺功能存在关联[6];肥胖影响肺和胸廓的顺应性,尤其是腹型肥胖影响膈肌运动,从而影响呼吸症状和肺功能,导致支气管哮喘的发病增高;有研究显示减肥有助于改善肥胖哮喘妇女的肺功能[7],提示BMI高者更有可能导致支气管哮喘。同时本实验也观察到反映β2-AR的功能的c AMP数值随着支气管哮喘严重程度的增加而降低;BMI与c AMP的相关性分析显示:两者存在负相关,即随着BMI的增加,c AMP值降低。推测其机制为:肥胖患者的支气管内细胞表面β2-AR结构发生异常,影响β2-AR与β2-肾上腺素受体激动剂的特异性结合,即出现β2-AR功能减退,表现为机体对β2-肾上腺素受体激动剂出现耐受性或耐受性增加,β2-肾上腺素受体激动剂治疗后支气管平滑肌痉挛缓解不明显。且随着BMI的升高,机体对β2-肾上腺素受体激动剂耐受性可能会进一步增加。

参考文献

[1]Rnmark E,Andersson C,Nystrm L,et al.Obesity increases the risk of incident asthma among adults.Eur Respir J,2005,25(2):282-288.

[2]中华医学会呼吸病学分会哮喘学组.支气管哮喘防治指南(支气管哮喘的定义、诊断、治疗和管理方案[J].中华结核和呼吸杂志,2008,31(3):177-185.

[3]叶贤伟,袁麟标,张平,等.β2-肾上腺素受体激动剂对支气管哮喘急性期患者β2-受体功能的影响[J].现代医药卫生,2008,24(3):347

[4]Can?z M,Erdenen F,Uzun H,etal.The relationship of inflammatory cytokines with asthma and obesity.Clin Invest Med.2008,31(6):E373-379.

[5]牛继国,董峰,梅澍,等。兰州市青少年血清瘦素水平与单纯性肥胖关系[J].中国公共卫生,2008,24(11):1035-1036.

[6]Lawlor DA,Ebrahim S,Smith GD.Associations of measures of lung function with insulin resistance and Type2diabetes:findings from the British Women's Heart and Health Study.Diabetologia,2004,47(2):195-203.