《內源性硫化氫在呼吸節律的中樞性調控中的作用》是依託四川大學，由鄭煜擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：內源性硫化氫在呼吸節律的中樞性調控中的作用
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：鄭煜
- 依託單位：四川大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
硫化氫（H2S）是目前發現的第三種內源性氣體信號分子，對中樞神經系統的活動具有廣泛的調節作用。我們的前期研究結果初步表明，H2S對節律性呼吸活動可能具有中樞調控作用。我們進一步假設：1、延髓能夠產生內源性H2S；2、內源性H2S可能參與呼吸節律的中樞性調控；3、內源性H2S可能通過延髓前包欽格複合體（PBC）起搏細胞發揮對呼吸節律的中樞性調控作用；4、內源性H2S可能通過AC-cAMP-PKA-NMDA受體和/或KATP通道信號通路發揮對呼吸節律的中樞調控作用。在本課題中，我們擬採用分析化學、形態學、電生理學和分子生物學等方法技術，從離體腦片-細胞-分子三個水平進行研究，以驗證上述假設。本研究對於進一步揭示呼吸節律的產生和調控機制，以及內源性H2S的生理和病理作用將具有重要的理論意義和學術價值；同時，也將為探索中樞性呼吸調節障礙相關疾病的發病機制和藥物治療提供實驗依據。
結題摘要
硫化氫（H2S）是近年來發現的一種能被內源性產生的氣體信號分子，參與多種生物活動過程。本實驗室前期初步研究結果顯示，H2S可能參與節律性呼吸活動的調節。延髓頭端腹外側區的preBötC和pFRG被認為是產生呼吸節律的兩個振盪器。本項目選用大鼠研究了：H2S生成酶CBS和3MST在延髓的表達和分布；內源性H2S是否參與呼吸節律調控；H2S參與延髓中樞性呼吸調節的部位和機制；H2S對延髓呼吸中樞缺氧性損傷的保護作用。 主要結果：1.大鼠延髓呼吸相關神經核團神經元表達CBS和3MST，提示延髓內源性CBS-、3MST-H2S系統可能參與節律性呼吸調控。2. H2S供體NaHS和CBS底物Cys均能以先抑制後興奮的方式影響延髓中樞性呼吸活動，說明內、外源性H2S參與呼吸活動的中樞性調控。3. NaHS使包含preBötC的延髓腦片呼吸節律增快，而使包含preBötC和pFRG的腦片呼吸節律先減慢後增快；preBötC和pFRG分別微量注射NaHS，其呼吸節律變化與上述結果一致，表明H2S加快呼吸節律的部位為preBötC，而減慢呼吸節律的部位為pFRG。4. KATP通道阻斷劑Gl能消除NaHS 對延髓腦片呼吸節律的初期抑制作用，而AC抑制劑SQ可消除其後期的興奮作用；NaHS使腦片勻漿中cAMP含量增加，表明KATP通道和AC-cAMP信號途徑參與H2S對呼吸節律的中樞性調節。KATP通道亞單位Kir6.2表達於pFRG；pFRG微量注射KATP通道特異性開放劑Pinacidil使呼吸節律減慢，注射Gl和NaHS使之加快，表明H2S可通過pFRG神經元KATP通道產生抑制呼吸節律的作用。5. NaHS可對抗缺氧所致新生大鼠延髓腦片和整體成年大鼠呼吸節律減慢、延髓MDA含量、SOD活力和GSH-PX活力的升高以及Bcl-2 mRNA表達的降低，說明H2S對大鼠延髓呼吸中樞急性缺氧損傷具有保護作用，該作用可能與其提高延髓呼吸中樞神經元抗氧化和抗凋亡能力有關。 本研究對於進一步揭示節律性呼吸活動的調控機制和氣體信息分子H2S的生物學作用具有重要的理論意義和學術價值，並可為探索某些中樞性呼吸調節障礙相關疾病的防治措施提供新的研究思路。
