论文部分内容阅读
钙离子作为细胞内信号转导中的第二信使,对跨膜传递生物信号、调节腺体分泌、维持体内酸碱平衡等生理活动起着重要作用。厚朴酚与和厚朴酚为中药材厚朴中的两种主体活性成分,具有显著的抗腹泻作用,但作用机理不详。研究表明,肠道钙离子转运与抗腹泻作用密切相关,厚朴酚与和厚朴酚可作为钙离子通道阻滞剂来抑制肠道离子的异常转运,但其对肠道钙离子转运的影响及抗腹泻机制则尚未见确切报道。本研究以厚朴酚与和厚朴酚为试验材料,通过电生理检测试验、体外细胞培养试验和基因表达试验,系统研究了厚朴酚与和厚朴酚对肠道短路电流、肠上皮细胞钙离子浓度和钙离子相关基因表达的影响,并从肠道钙离子转运的角度探讨了厚朴酚与和厚朴酚的抗腹泻机制,以期为厚朴酚与和厚朴酚作为新型畜禽抗腹泻饲料添加剂及厚朴资源的高效开发利用提供参考,主要研究方法及结果如下:(1)厚朴酚与和厚朴酚对回肠短路电流的影响及其抗腹泻机制探讨应用Ussing chamber系统,以钙通道阻滞剂维拉帕米作为阳性对照,研究了厚朴酚与和厚朴酚对大鼠离体回肠短路电流及乙酰胆碱预处理后短路电流的影响。结果表明,厚朴酚与和厚朴酚均有显著抑制回肠短路电流的作用,与维拉帕米对照组相比,差异均达到极显著水平(P<0.01);厚朴酚或和厚朴酚预处理5min,再给予10μmol/L乙酰胆碱,短路电流出现不同程度降低,与乙酰胆碱处理组相比,差异亦达到极显著水平(P<0.01)。上述结果提示,在大鼠回肠组织中厚朴酚与和厚朴酚所抑制的钙离子通道种类多于维拉帕米,或两者除可抑制钙离子转运外还抑制钠钾等其他离子的转运,两者可作为钙离子通道阻滞剂来达到抗腹泻作用。(2)厚朴酚与和厚朴酚对肠上皮细胞内游离钙离子浓度的影响及抗腹泻机制探讨通过不同浓度厚朴酚与和厚朴酚处理体外培养的大鼠小肠上皮细胞,研究了厚朴酚与和厚朴酚对细胞增值活力的影响,筛选出了两者适合细胞试验的浓度(厚朴酚5μmol/L、10μmol/L、20μmol/L,和厚朴酚1μmol/L、5μmol/L、10μmol/L);同时采用荧光标记法研究了厚朴酚与和厚朴酚对肠上皮细胞内游离钙离子浓度以及由氯化钾、乙酰胆碱引起的钙离子浓度升高的影响,探讨了两者的抗腹泻机制。结果表明,静息状态下厚朴酚与和厚朴酚使IEC-6细胞的钙离子浓度降低,其抑制率随浓度的增加而增大;厚朴酚与和厚朴酚预处理5mmin能明显降低由50mmol/L氯化钾引起的钙离子浓度的升高,同时均可显著抑制由10μmol/L乙酰胆碱引起的钙浓度的升高。由此可见,厚朴酚与和厚朴酚均可不同程度影响IEC-6细胞内钙离子的转运,可通过细胞膜上的电压依赖性钙通道以及受体操控型钙通道来调节胞内钙库的释放和胞外钙的内流来影响细胞内钙离子浓度,并达到抗腹泻作用。(3)厚朴酚与和厚朴酚对肠上皮细胞钙离子相关基因表达影响及抗腹泻机制探讨采用实时荧光定量PCR技术,研究了不同浓度厚朴酚与和厚朴酚对IEC-6细胞内瞬时受体电位V型家族基因(TRPV6).质膜Ca2+-ATP酶(PMCA1b)、Nr+-Ca2+交换体基因(NCX-1)、钙离子激活的钾通道蛋白基因(KCNMA1、KCNN1. KCNN2、KCNN3.KCNN4)及L型电压依赖性钙通道受体基因(CACNA1C、 CACNA1D)表达的影响。结果表明,厚朴酚与和厚朴酚可使TRPV6的表达量显著增加,对PMCAlb、NCX-1基因表达量有影响,高浓度的厚朴酚、和厚朴酚对CACNA1C、CACNAlD的影响显著,对KCNMA1、KCNN1、KCNN2的表达有显著影响,对KCNN3、KCNN4的表达量有双向的影响效应。由此可知,厚朴酚与和厚朴酚作为钙离子通道阻滞剂可与L型电压依赖性钙通道受体结合,进而可通过抑制L型电压依赖性钙通道的开闭来减少胞外Ca2+内流;同时,厚朴酚与和厚朴酚能够激活上皮细胞的质膜Ca2+-ATP酶促使Na+/Ca2+交换,可通过控制钙激活的钾离子通道的开放和闭合、基因表达以及影响受体操控型钙离子通道等途径来影响上皮细胞的钙离子转运过程,进而达到抗腹泻的效果。