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研究目的: BKCa通道是调节平滑肌收缩活动的重要离子通道,蛋白激酶C(protein kinase C,PKC)是G蛋白耦联受体系统中的重要效应分子,可以调节诸多生命活动,包括心血管功能。有氧运动可以改善高血压背景下血管BKCa通道的异常活动,但在自发性高血压大鼠(spontaneously hypertensive rats,SHR)脑动脉平滑肌细胞(cerebral artery smooth muscle cells,CASMCs)中PKC和BKCa通道存在怎样的关系,以及有氧运动在此关系中扮演什么样的角色,目前尚不清晰。本文旨在研究PKC在有氧运动调控SHR脑动脉BKCa通道功能重塑中的作用。 研究方法: 采用12周龄雄性正常血压对照组WKY(n=24)和同龄雄性SHR组(n=24)。WKY组和SHR组均分别随机分为2组:安静对照组(WKY-SED,n=12;SHR-SED,n=12)和有氧运动组(WKY-EX,n=12;SHR-EX,n=12)。运动组进行12周跑台运动(20m/min,60min/d,5d/w)。12周后,分别取各组大鼠脑动脉(cerebral artery,CA),急性酶分离方法获取CASMCs,采用穿孔膜片钳记录模式,观察PKC对各组自发性瞬时外向钾电流(Spontaneous transient outward currents,STOCs)和BKCa全细胞电流的影响,以及有氧运动对该作用的影响。 研究结果: 1)有氧运动前,与WKY-SED组相比,SHR-SED组体重没有显著性差异(P>0.05),心脏质量指数和收缩压明显升高(P<0.05),经过12周有氧运动后,与SHR-SED组相比较,SHR-EX组体重和收缩压明显降低(P<0.05),心脏质量指数明显升高(P<0.05),与WKY-SED组相比,WKY-EX组体重和收缩压下降(P<0.05),心脏质量指数增加(P<0.05); 2)PKC激动剂(3μMPDBu)能够显著抑制STOCs幅值和频率,与WKY组相比,SHR组中PKC的抑制作用明显增强(P<0.05); 3)10μM PDBu能够明显增强 BKCa全细胞电流的幅值,且PKC在SHR组中作用明显大于WKY组(P<0.05); 4)2μM Ang II可明显增强BKCa全细胞电流的幅值,且Ang II在SHR组中作用明显大于WKY组(P<0.05); 5)与SHE-SED组相比,PKC对SHR-EX组STOCs的抑制作用显著减弱(P<0.05),与WKY-SED组相比,PKC对WKY-EX组STOCs的抑制作用增强,但无显著性差异(P>0.05); 6)与SHR-SED组相比,PKC 对SHR-EX组BKCa全细胞电流的增强作用显著减弱(P<0.05),同时与WKY-SED组相比,PKC对WKY-EX组BKCa全细胞电流的增强作用显著增强(P<0.05); 7)与SHR-SED组相比,Ang II对SHR-EX组BKCa全细胞电流的增强作用显著减弱(P<0.05),与WKY-SED组相比,Ang II可以增加WKY-EX组BKCa全细胞电流的增强作用,但无显著性差异(P>0.05)。 研究结论: 高血压时,PKC诱导脑动脉平滑肌细胞BKCa通道功能上调,以此作为缓冲长期高血压的代偿机制,而长期规律的有氧运动可显著减弱此病理变化。