心肌缺血对大鼠肾皮质内NPR-C表达的影响毕业论文.doc

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1、本科生毕业论文（设计）开题报告书 生命科学 学院 生物科学 专业 届学生姓名 论文（设计）题目心肌缺血对大鼠肾皮质内NPR-C表达的影响指导教师 专业职称所属教研室动物及人体科学系研究方向感觉与行为生理学课题论证：心肌缺血，是指心脏的血液灌注减少，导致心脏的供氧减少，心肌能量代谢不正常，不能支持心脏正常工作的一种病理状态。可能导致心肌急性暂时的或者持久性的缺血缺氧，心肌细胞代谢障碍，代谢产物堆积，损伤心肌，甚至造成心肌坏死，进而影响心脏功能，临床上表现为心绞痛，心肌梗死等临床综合征，甚至造成患者死亡。本研究拟运用Western Blot技术以探讨利钠肽受体的作用机制。本实验探究的预期结果可为心

2、肌缺血等心血管疾病的预防、临床治疗提供重要的基础资料，也为探索新的治疗手段提供思路。方案设计：首先查阅中英文文献，对本实验课题进行全面的了解，了解本领域的最新研究进展。制定详细的实验计划并依计划进行实验。并将实验结果整理成论文。进度计划：20XX.3.6 到20XX.3.16，查阅中英文相关文献，了解相关知识；20XX.3.17到20XX.3.24，查阅中英文相关文献，了解最新研究进展；20XX.3.25到20XX.5.9，依计划进行试验；20XX.5.10到20XX.5.25，将实验结果整理成论文。指导教师意见： 研究肾内利钠肽受体在心肌缺血后的表达变化规律，可为揭示肾脏利钠肽受体在心血管疾

3、病中的作用提供基础资料，具有一定的理论意义。实验设计合理，计划可行，同意开题。 指导教师签名： 年 月 日教研室意见： 教研室主任签名： 年 月 日本科生毕业论文（设计）文献综述利钠肽(Nat riartic peptide，NPs)包括ANP、BNP和CNP等，是近20年才发现的一类多肽。利钠肽是一类在体内主要起调节血容量、血压和心室肥厚的因子，在心脏的发育，高血压、心力衰竭的发生和维持中起重要作用。 到目前为止，在人体内共发现了3 种利钠肽，即心房利钠肽(at rial nat riuretic peptide，ANP)、脑利钠肽(brain nat riuretic peptide，BN

4、P)、C 型利钠肽( C2typenat riuretic peptide，CNP)。成熟NPs含有两个半胱氨酸形成的二硫键,并由此形成17个氨基酸组成的环形结构，该结构是与受体的结合部位。但ANP和BNP的结构与CNP又稍有不同。在ANP和BNP结构的半胱氨酸后，分别接有5个和6个氨基酸组成的羧基端尾，而CNP终止密码子前的最后氨基酸是半胱氨酸，没有羧基端尾。不同物种之间ANP和CNP非常保守，而BNP结构变化则很大，例如人与猪的成熟ANP和CNP均分别有结构相似的22个和28个氨基酸，而人与猪的成熟BNP只有50%同源性，分别为32个和26个氨基酸。 NPs通过他们的受体起作用。到目前为止

5、，在哺乳动物体内共发现三种利钠肽受体 ( nat riuretic peptide receptor ,NPR)即NPR-A、NPR-B和 NPR-C，它们均是一次跨膜 ,以二聚体形式起作用。NPR-A和NPR-B属于鸟嘌呤环化酶受体，有三个结构域,即细胞外结构域、激酶同源结构域和鸟嘌呤环化酶结构域。NPR-A和NPR-B的细胞外结构域可与NP的环形结构结合。在细胞外结构域接受NP刺激后。鸟嘌呤环化酶结构域被激活，产生第二信使cGMP。激酶同源结构域与其他激酶(包括可溶性激酶和跨膜激酶)仅有30%同源性,但它具有80%的激酶保守氨基酸。激酶同源结构域具有调节细胞外结构域和激酶同源结构域活性的功

6、能，如果部分缺失该结构域，NPR要么失去结合利钠肽的活性，要么失去环化酶活性；如果完全缺失该结构域，NPR具有组成性鸟嘌呤环化酶活性，因而失去了对NPs的依赖性；该结构域还能与ATP结合,增强受体的鸟嘌呤环化酶活性。NPR-C只有两个结构域,即细胞外结构域和细胞内结构域，后者仅37个氨基酸。 NPR-C 的结构特点使其能够接受NPs刺激，但不能激活cGMP 途径。 NPR-C 受NP浓度调节，在利钠肽浓度过高时，NPR-C可结合多余的利钠肽，在机体需要时再慢慢释放。 NPs的功能在心血管系统中研究较多，许多因子可以促进心房和心室ANP和BNP的mRNA以及蛋白质的表达，如苯福林、肾上腺素、异丙

7、肾上腺素、低压低氧等。BNP通过打开 K+和 Ca2 +通道，刺激NO和cGMP产生，引起动脉血管舒张。CNP作用于附近血管平滑肌细胞，产生cGMP，再调节血管的扩张。NP还通过与NPR-C的结合减少第二信使 cAMP的产生，最终使环加氧酶表达减少,降低NO的合成，提高免疫力。类维生素A和二羟基维生素D3通过ANP和CNP调节cGMP促进骨的形成。 CNP还能促进二聚糖 (一种小的蛋白聚糖)表达，使造骨细胞钙质化。NPs对细胞分裂的调节有双重作用，低浓度NPs通过cGMP途径促进细胞增殖，高浓度NPs通过非cGMP途径抑制细胞增殖。三种NPs都能促进记忆，并且这种促进作用能被吲哚满二酮抑制。由

8、于NPs在利钠、扩张血管、提高免疫力、促进骨的发育以及神经调节等方面的重要作用，目前许多国家都开展了对利钠肽的研究，并已把它用于一些心血管疾病的临床诊断与治疗。ANP由De Bold于1981年首次发现并报道,主要在心房压力或张力升高时由心房肌细胞分泌。血管内皮素( Endothelin, ET)、血管紧张素II( Angiotensin II, Ang II )、抗利尿激素( Ant idiuretichormone, ADH)(儿茶酚胺、醛固酮、糖皮质激素、甲状腺激素等的浓度变化亦刺激ANP 的合成分泌)。ANP在CNS 的分布十分广泛。脑内有能合成、贮存和放 ANP 的神经细胞及ANP受

9、体。推测ANP作为一种神经递质或调质存在,可能还参与脊髓运动功能的调节。中枢ANP神经元通过下行通路直接作用肾脏调节尿钠和尿量。 BNP主要由心室肌合成,大部分通过冠状窦入血循环中。另外,肾上腺髓质也可合成和分BNP。BNP 的分泌包括心房的调节性分泌及心的结构性分泌,影响BNP分泌的关键在于心室负及室壁张力的改变。此外,人的脑内也有少量BNP产生。 BNP主要作用于内皮细胞和血管平滑肌细胞特异性受体,激活腺苷酸环化酶,增加细胞内第二信使环鸟苷单磷酸( cGMP)浓度,从而促进利尿、排钠,扩张外周血管,减少肾素、血管紧张素、醛固酮及肾上腺素及内皮系统的活性,降低容量负荷。BNP尚有调节植物神经

10、系统,阻止心肌纤维化和血管平滑肌增殖的作用;还可抑制血管内皮细胞表达组因子(如内皮素)和纤维蛋白溶酶原激活物抑制的表达,阻止充血状态下的血栓形成。 CNP最早是1990年由 Sudoh等从猪脑中分离而得，证明其是由22个氨基酸组成的多肽 ,以后发现人脑中的 CNP结构和猪脑相似，具有生物活性的CNP多肽结构的 C末端有22个氨基酸残基 ,称为 CNP 2222。许多研究结果表明,CNP主要分布在中枢神经系统 ,其神经元在不同种类动物有不同的分布规律。英国的Ueda等3用放免方法测定了三种利钠肽在鼠脑组织的浓度 ,发现 CNP在脑组织中的浓度较高,尤其在小脑中,浓度最高。没有发现其在周围组织 ,

11、包括心脏中的分布,有力地证明其分布在中枢神经系统。也有人用同样方法测得 CNP在鸡的中枢神经系统的存在 ,并用分子生物学方法测定了 CNP在鸡的大脑中的多肽结构 ,推测其具有神经分泌作用4。随着分子生物学发展 ,用反转录聚合酶链反应(PT PCR)可测得 CNP受体的 mRNA并用异羟基洋地黄毒甙配基标记的 cDNA片段杂交 ,证明 CN的基因在小鼠的星型细胞和神经胶质细胞有表达,而且前者比后者高 ,推测出 CNP广泛分布于中枢神经系统 ,特别是调节神经内分泌的部位 ,可能参与了神经调节功能5。我们知道内皮损伤可刺激血管平滑肌增殖，已经研究表明 ,在小鼠的血管内皮细胞损伤时 CNP的产生和分泌

12、增加 ,并且通过聚合酶链反应(PCR)证明这些细胞表面有B受体 ,阐述了CNP上血管内皮细胞分泌1,也证实了其作用的受体为B受体的理论。 利钠肽的肾脏作用 有关利钠肽对肾脏作用的研究已经十分深入。在正常的生理条件下,利钠肽能够增加水、钠的排泄 ,这是它直接作用于肾小管和肾小血管引起的效应8。它可以阻断近曲小管的血管紧张素和皮质层肾小管处的抗利尿激素 ,同时还可以抑制肾髓质内肾小管对钠的重吸收。健康人应用外源性的利尿肽可以增加肾脏的滤过分数 ,这是通过维持入球小动脉的张力，扩张出球小动脉来增加肾小球的滤过率的机制达到的。心衰患者利钠肽对肾脏的作用减弱,这可能与心输出量减少导致的肾脏灌注压的降低相

13、关7。其他可能的因素包括:缩血管因子的分泌增加,包括对抗肾素-血管紧张素-醛固酮系统（RAAS）和内皮素的激活;或A型受体的数量减少或敏感性降低7。另外,可能还与实验用剂量高于临床剂量有关7,8。利钠肽在肺内的作用三种利钠肽均可在肺内高度表达，ANP刺激废通道和血管扩张。注射或吸入ANP使正常和哮喘患者支气管舒张。肺动脉高压患者ANP和BNP水平增加，右室张力增高，过度表达ANP的小鼠对缺氧诱导的高血压具有抵抗性，而ANP缺失小鼠在慢性缺氧诱导的高血压具有抵抗性，而ANP缺失小鼠在慢性缺氧状态下表现为明显肺动脉高压，CNP也可以降低肺动脉高压及纤维化。ANP利钠和利尿作用ANP可增加肾脏肾小球

14、滤过率，抑制钠和水的再吸收，降低肾脏素分泌。ANP依赖性利钠利尿作用通过NPR-A介导，因为NPR-A基因敲除动物完全失去此效应。ANP通过调整入球动脉扩张和出球动脉收缩，使肾小球毛细血管压增加，从而增加肾小球滤过率。除了这些压力效应外，ANP还可抑制钠和水在肾单位的吸收。在近曲小管，ANP抑制血管紧张素刺激的钠和水的转运；在集合管，它通过抑制阿米洛利敏感性阳离子通道降低钠的再吸收。ANP对以上转运过程的作用是通过cGMP依赖性来完成的。利钠肽在心血管疾病发生发展中的作用利钠肽与充血性心力衰竭：大量研究证实,血浆ANP、BNP水平在CHF 时显著增加, 增加的量与心衰程度、心律失常的发生及血流

15、动力学紊乱程度有关。高浓度的ANP、BNP 水平提示长期预后不佳,其中高浓度血浆BNP作为估测预后的危险因素比ANP更有价值。CNP在CHF中是否有作用尚不明确10。本科生毕业论文（设计）翻译文章免疫荧光标记的利钠肽C型受体在大鼠脑内的分布以及与胆碱能神经元和儿茶酚胺能神经元的联系摘要C型利钠肽受体能与所有类型的利钠肽结合。利钠肽C型受体被认为参与了利钠肽的清除，而且最近的科学研究显示它是利钠肽神经调节作用的重要因素。尽管大鼠前脑中利钠肽受体信使RNA的分布已有相关报道，但是脑干中利钠肽受体的分布却仍然没有数据。于是，我们做了一项关于大鼠脑中利钠肽分布以及与胆碱能神经元和儿茶酚胺神经元的联系的免疫荧光研究。NPR-C的免疫荧光反应在，包括中脑导水管周围灰质，动眼神经核，红核和滑车神经核;脑桥中脑桥核，被盖神经核背侧，前庭神经核，蓝斑核，三叉神经运动核，斜方体核，外展神经核和面神经核，还有疑核中的迷走神经背侧运动核，以及延髓中舌下神经核，网状旁侧核，疑核和下橄榄核在内的多个区域被检测到。有趣的是，C型利钠肽受体的荧光反应已在三叉神经运