首醫(yī)大朱進霞:NKCC2(離子轉(zhuǎn)運體)參與胃酸分泌的實時生理證據(jù)
NMT作為生命科學(xué)底層核心技術(shù),是建立活體創(chuàng)新科研平臺的*技術(shù)。2005年~2020年,NMT已扎根中國15年。2020年,中國NMT銷往瑞士蘇黎世大學(xué),正式打開歐洲市場。 |
基本信息
主題: NKCC2(離子轉(zhuǎn)運體)參與胃酸分泌的實時生理證據(jù)
期刊:European Journal of Pharmacology
影響因子:3.17
研究使用平臺:NMT活體組織創(chuàng)新科研平臺
標題:Na+-K+-2Cl- cotransporter 2 located in the human and murine gastric mucosa is involved in secretagogue-induced gastric acid secretion and is downregulated in lipopolysaccharide-treated mice
作者:首都醫(yī)科大學(xué)朱進霞、鄭麗飛
檢測離子/分子指標
H+
檢測樣品
小鼠胃黏膜活體組織
中文摘要(谷歌機翻)
Na+-K+-2Cl-轉(zhuǎn)運蛋白(NKCC)在胃壁細胞中的表達異常高。布美他尼是一種強效的利尿劑,可阻斷NKCC,通常會導(dǎo)致胃酸分泌減少。內(nèi)毒素血癥在體內(nèi)引起低血脂癥,其中脂多糖(LPS)起著重要作用。這項研究旨在調(diào)查NKCC2對LPS治療的小鼠胃酸分泌及其改變的影響。非損傷微測技術(shù)(Non-invasive Micro-test Technology,NMT)和實時pH滴定結(jié)合RNA干擾被用來確定布美他尼對胃酸分泌的影響。進行了免疫化學(xué)和蛋白質(zhì)印跡研究以調(diào)查LPS處理的小鼠中NKCC2表達的變化。NKCC1和NKCC2的免疫反應(yīng)性主要觀察到壁細胞的基底外側(cè)和頂膜附近。用布美他尼預(yù)處理可降低小鼠胃粘膜中組胺刺激的H+流速。布美他尼的頂端而不是基底外側(cè)的添加抑制了福司可林或組胺/3-異丁基-1-甲基黃嘌呤(IBMX)誘導(dǎo)的胃酸分泌。NKCC2 siRNA的體內(nèi)治療可抑制毛喉素誘導(dǎo)的酸分泌。在組胺刺激后,大部分NKCC2靶向胃粘膜和原代培養(yǎng)的壁細胞中的頂膜。LPS處理的小鼠的胃黏膜中NKCC2和囊泡相關(guān)膜蛋白2(VAMP2)的表達降低,但H+/K+-ATPase的表達沒有降低。布美他尼阻斷頂葉NKCC2而不是基底外側(cè)NKCC1可抑制促分泌素誘導(dǎo)的胃酸分泌,在此期間可能需要NKCC2的膜運輸。NKCC2和VAMP2的下調(diào)可能與LPS誘導(dǎo)的胃酸分泌減少有關(guān)。
離子/分子流實驗處理方法
10 μM布美他尼、100 μM組胺、300 μM西咪替丁分別處理小鼠胃黏
離子/分子流實驗結(jié)果
圖1B所示的折線圖是使用NMT技術(shù)監(jiān)測小鼠胃黏膜H+流速變化的結(jié)果。加入組胺(100 μM)引起H+流速增加,從0.52±0.02增加到0.74±0.03 pmol cm-2 s-1,這被組胺H2受體拮抗劑西咪替丁(300 μM)抑制(圖1C)。布美他尼(10 μM)預(yù)處理可明顯抑制組胺誘導(dǎo)的H+流速,但對基礎(chǔ)H+流速無影響,表明NKCC在促酸分泌中起作用。
圖1 不同處理下小鼠胃黏膜H+流速的變化情況
其他實驗結(jié)果
雙重染色免疫熒光結(jié)果表明,NKCC1的免疫反應(yīng)性(IR)主要出現(xiàn)在表達H+/K+-ATPase的細胞的基底外側(cè)膜,NKCC2 IR在小鼠和人胃粘膜中H+/K+-ATPase陽性細胞的頂端側(cè)突出。在培養(yǎng)的大鼠胃壁細胞中也觀察到NKCC2 IR。NKCC2信號也作為陽性對照在小鼠和大鼠腎臟中進行研究,發(fā)現(xiàn)在腎小管的頂端觀察到強烈的NKCC2 IR。
在靜息條件下,布美他尼在腔管或漿膜的處理均未顯著抑制胃酸分泌。這些結(jié)果表明,抑制頂端膜上高表達的NKCC2,可以顯著抑制促分泌素誘導(dǎo)的胃酸分泌。
NKCC2基因敲除可降低forskolin刺激的胃酸分泌。
組胺刺激NKCC2在胃粘膜和培養(yǎng)壁細胞中的易位。
脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)處理的小鼠中NKCC2和VAMP2表達降低。
結(jié)論
本研究揭示了NKCC2(布美他尼的腔管靶點)在維持胃酸分泌中的重要性。特別是,我們提出的證據(jù)表明NKCC2的膜轉(zhuǎn)位可能與酸分泌有關(guān)。這些發(fā)現(xiàn)為胃酸分泌的復(fù)雜機制提供了新的見解。NKCC2和VAMP2的下調(diào)可能與LPS誘導(dǎo)的胃酸分泌減少有關(guān)。
離子流實驗使用的測試液
141.8 mM NaCl, 5.9 mM KCl, 1.2 mM MgCl2, 10 mM HEPES acid, 5.6 mM Tris, 2.56 mM CaCl2, 2 g glucose, pH 7.4