Hypoxic pulmonary vasoconstriction in isolated rat pulmonary arteries is not inhibited by antagonists of H2S-synthesizing pathways

分離的大鼠肺動脈中的低氧性肺血管收縮不被H2S合成途徑拮抗劑抑制

來源：The Journal of Physiology, Volume 593, Issue 2, 2015, pages 385-401

《生理學(xué)雜志》，第593卷第2期，2015年，第385-401頁

 

摘要

摘要部分闡述了研究評估了硫化氫（H2S）在低氧性肺血管收縮（HPV）中的作用。通過測試硫化氫前體半胱氨酸和硫化氫合成阻斷劑對HPV的影響，發(fā)現(xiàn)半胱氨酸能增強HPV和由前列腺素F2α（PGF2α）引起的正常氧血管收縮（NPV），但這些效應(yīng)被胱硫醚γ-裂解酶（CSE）阻斷劑炔丙基甘氨酸（PAG）所廢除。然而，在正常生理鹽水溶液（PSS）或含有生理濃度半胱氨酸、胱氨酸和谷氨酸的PSS中，PAG或天冬氨酸（CAT拮抗劑）不影響HPV，而二硫蘇糖醇（DTT）反而廢除HPV。研究還顯示PAG顯著減少半胱氨酸誘導(dǎo)的硫化氫釋放，但DTT不影響。結(jié)果表明不支持硫化氫在HPV中起作用的提議。

 

研究目的

研究目的是檢驗硫化氫是否作為HPV的介質(zhì)，即評估肺動脈平滑肌細(xì)胞中硫化氫濃度增加是否導(dǎo)致HPV。具體目標(biāo)是測試硫化氫合成途徑拮抗劑對HPV的影響，以驗證先前提出的硫化氫在氧感應(yīng)中的作用。

 

研究思路

研究思路是在分離的大鼠肺動脈中，使用硫化氫前體（如半胱氨酸）和多種硫化氫合成酶拮抗劑（如PAG、AOAA、BCA、HA、天冬氨酸），觀察它們對HPV和正常氧條件下血管收縮（如由PGF2α和LY83583引起）的影響。實驗包括血管張力測量、硫化氫釋放測量（使用丹麥Unisense電極）和酶表達分析（RT-PCR）。通過比較拮抗劑在有無半胱氨酸等條件下的效果，評估硫化氫合成途徑在HPV中的必要性。

 

測量的數(shù)據(jù)及研究意義

1 血管張力數(shù)據(jù)：測量HPV和NPV的幅度，評估硫化氫合成阻斷劑（如PAG、AOAA、BCA、HA）對收縮的影響。研究意義是判斷這些阻斷劑是否有非特異性效應(yīng)，從而確定它們用于研究HPV的適用性。數(shù)據(jù)來自圖1、圖2、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8、圖9和圖10。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 硫化氫釋放數(shù)據(jù)：使用丹麥Unisense電極測量肝組織中半胱氨酸誘導(dǎo)的硫化氫釋放，評估PAG和DTT對釋放的影響。研究意義是直接驗證硫化氫合成阻斷劑在組織水平的效果，確認(rèn)PAG能抑制CSE介導(dǎo)的硫化氫生成。數(shù)據(jù)來自圖3和圖10C。

 

3 酶表達數(shù)據(jù)：通過RT-PCR檢測肺動脈中CSE、CBS和MST的mRNA表達。研究意義是確認(rèn)相關(guān)硫化氫合成酶在肺動脈中的存在，為解釋藥理實驗結(jié)果提供基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)來自圖11。

 

 

結(jié)論

1 半胱氨酸能通過PAG敏感途徑（推測為CSE）增強HPV和NPV，但HPV在對照條件下不受CSE阻斷劑PAG的影響。

2 CAT拮抗劑天冬氨酸不影響HPV，且DTT廢除而非增強HPV，表明硫化氫由CSE或CAT/MST合成或從硫代硫酸鹽產(chǎn)生不太可能參與HPV的氧感應(yīng)。

3 研究不支持硫化氫在HPV中起作用的提議，HPV可能通過其他機制發(fā)生。

 

使用丹麥Unisense電極測量數(shù)據(jù)的研究意義

使用丹麥Unisense電極測量的數(shù)據(jù)是硫化氫濃度，通過安培法傳感器在無氧條件下記錄肝組織釋放的硫化氫。這些數(shù)據(jù)的研究意義在于直接量化了硫化氫合成阻斷劑的效果，為研究提供生化證據(jù)。具體地，測量顯示半胱氨酸能顯著增加硫化氫釋放，而PAG能強烈抑制這種釋放（圖3），這證實PAG在組織水平能有效阻斷C酶活性，從而驗證其作為CSE拮抗劑的特異性。然而，在HPV實驗中PAG不影響收縮，表明HPV不依賴于硫化氫合成。此外，DTT不影響硫化氫釋放（圖10C），但廢除HPV，進一步不支持硫化氫通過還原途徑參與HPV。這些測量數(shù)據(jù)的關(guān)鍵意義是提供了硫化氫合成途徑的功能性驗證，幫助排除硫化氫作為HPV介質(zhì)的可能性，并強調(diào)阻斷劑的特異性在解釋藥理實驗中的重要性。