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激活毒蕈堿乙酰膽堿受體調(diào)控下頜下腺分泌的機(jī)制研究

2019-06-18 10:13閔賽南吳立玲蔡志剛俞光巖
關(guān)鍵詞:卡巴膽堿腺體

叢 馨,閔賽南,吳立玲,蔡志剛,俞光巖△

(1. 北京大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院·口腔醫(yī)院,唾液腺疾病研究中心, 國(guó)家口腔疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心 口腔數(shù)字化醫(yī)療技術(shù)和材料國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室 口腔數(shù)字醫(yī)學(xué)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100081; 2. 北京大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院生理學(xué)與病理生理學(xué)系,北京 100191; 3. 北京大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院·口腔醫(yī)院口腔頜面外科,北京 100081)

下頜下腺作為三大唾液腺之一,其所分泌的唾液占靜止性唾液的60%~65%,對(duì)維持?jǐn)z食、味覺(jué)、抑制或殺滅病菌、保護(hù)口腔軟組織及牙齒等起重要作用。全身性疾病如舍格倫綜合征[又稱干燥綜合征(Sj?gren’s syndrome, SS)]、IgG4相關(guān)性疾病等,以及局部疾病如慢性下頜下腺炎、下頜下腺放射性損傷等,可引起腺體的分泌功能低下,嚴(yán)重者不僅有明顯的口腔黏膜干燥,還可繼發(fā)猖獗齲和念珠菌感染等。

2018年一項(xiàng)流行病學(xué)研究顯示,唾液低分泌與日本社區(qū)老年男性10年死亡率呈正相關(guān),可作為一個(gè)潛在的健康預(yù)測(cè)指標(biāo)[1]。全面、深入地認(rèn)識(shí)下頜下腺分泌的調(diào)控機(jī)制對(duì)探索有效的干預(yù)措施和防治唾液腺分泌功能低下具有重要的意義。

下頜下腺的分泌受交感和副交感神經(jīng)共同調(diào)控,其中副交感神經(jīng)纖維通過(guò)釋放乙酰膽堿與腺泡細(xì)胞上的毒蕈堿乙酰膽堿受體(muscarinic acetylcholine receptor,mAChR)結(jié)合,在調(diào)控水、離子和小分子物質(zhì)的分泌中發(fā)揮著重要作用[2],因此,以mAChR為靶點(diǎn)人工調(diào)控下頜下腺的分泌是一個(gè)非常有應(yīng)用前景的研究領(lǐng)域。近些年來(lái),北京大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院俞光巖教授課題組從mAChR在下頜下腺的表達(dá)、功能、調(diào)控下頜下腺分泌的分子機(jī)制以及失副交感神經(jīng)支配對(duì)腺體分泌的影響等方面進(jìn)行了一系列的研究,本文就課題組已取得的研究進(jìn)展做一工作綜述。

1 mAChR在下頜下腺中的表達(dá)和功能

mAChR屬于G蛋白偶聯(lián)受體家族,包括M1~M5五個(gè)亞型[3]。根據(jù)受體結(jié)構(gòu)和生物學(xué)效應(yīng)的不同,人們把mAChR分成兩大類(lèi):(1)M1、M3和M5型受體主要與Gq/11蛋白偶聯(lián),作用于磷脂酰肌醇系統(tǒng)激活磷脂酶C,生成1,4,5-三磷酸肌醇(inositol triphosphate,IP3)和甘油二酯(diacylglycerol,DAG),IP3可引起內(nèi)質(zhì)網(wǎng)釋放Ca2+,DAG可激活蛋白激酶C;(2)M2和M4型受體主要與Gi蛋白偶聯(lián),抑制腺苷酸環(huán)化酶,延長(zhǎng)K+通道、非選擇性陽(yáng)離子通道和瞬時(shí)感受器電位通道等的開(kāi)放[4]。

mAChR廣泛分布于中樞及外周神經(jīng)、心臟、平滑肌和各種腺體中,參與調(diào)控呼吸、循環(huán)、運(yùn)動(dòng)、體溫調(diào)節(jié)和腺體分泌等多種重要生理功能[5]。研究表明,在人、大鼠/小鼠及家兔等不同種屬的下頜下腺中,M1~M5型受體幾乎都有分布,其中M3型受體是表達(dá)最豐富的mAChR亞型,主要分布在腺泡細(xì)胞和血管內(nèi)皮細(xì)胞上[6-8]。Matsui等[9]在M3型受體基因敲除小鼠上發(fā)現(xiàn),斷乳后小鼠生長(zhǎng)遲緩,腹腔注射mAChR激動(dòng)劑匹魯卡品(pilocarpine)幾乎不引起刺激性唾液分泌。有研究發(fā)現(xiàn),M3型受體基因敲除小鼠的唾液分泌量比野生型小鼠減少約90%,并且該敲除小鼠在進(jìn)食時(shí)需不斷飲水以補(bǔ)充唾液的不足,而M1型受體基因敲除小鼠則無(wú)該表型[10-11],這提示M3型受體是參與調(diào)控唾液分泌的主要mAChR亞型。

目前,治療重癥干眼癥最有效的手段之一是血管化自體下頜下腺移植術(shù),即將患者的下頜下腺移植到顳部,下頜下腺導(dǎo)管轉(zhuǎn)移到穹窿部結(jié)膜,以下頜下腺分泌液替代淚液[12-13]。然而,移植后的腺體因失去神經(jīng)支配,其分泌功能發(fā)生明顯改變:術(shù)后5 d至3個(gè)月內(nèi),腺體分泌量明顯減少,進(jìn)入“休眠期”,易導(dǎo)致導(dǎo)管阻塞,影響手術(shù)的成功率;術(shù)后6個(gè)月起,約40%患者的腺體分泌過(guò)多,進(jìn)入“淚溢期”,嚴(yán)重影響生活質(zhì)量[14-15]。因此,如果能人工調(diào)控移植腺體的分泌將有助于全面提高下頜下腺移植治療重癥干眼癥的近、遠(yuǎn)期療效。為此,本課題組制備了血管化自體下頜下腺移植的家兔模型,發(fā)現(xiàn)在移植術(shù)后的“休眠期”(1~7 d)腺體中,M1和M3型受體的mRNA和蛋白表達(dá)降低,經(jīng)導(dǎo)管逆向給予mAChR激動(dòng)劑卡巴膽堿可使腺體的分泌量顯著增加,M1和M3型受體表達(dá)上調(diào)[8]。在家兔下頜下腺移植術(shù)后的遠(yuǎn)期“淚溢”(30~180 d)腺體中,盡管M1和M3型受體mRNA和蛋白的表達(dá)水平與對(duì)照組無(wú)差異,但參與介導(dǎo)G蛋白偶聯(lián)受體激活后內(nèi)化脫敏的重要分子β-抑制蛋白2(β-arrestin 2)的蛋白表達(dá)顯著降低,提示此時(shí)的mAChR可能處于高敏狀態(tài)。進(jìn)一步在移植術(shù)后遠(yuǎn)期移植腺體的皮膚表面涂抹mAChR拮抗劑阿托品凝膠可顯著降低腺體的分泌量[16]。此外,我們收集了臨床上行血管化自體下頜下腺移植術(shù)后遠(yuǎn)期因淚溢進(jìn)行移植腺體減量切除手術(shù)的標(biāo)本,發(fā)現(xiàn)M1和M3型受體mRNA和蛋白表達(dá)均顯著高于對(duì)照腺體,而M5型受體的表達(dá)未見(jiàn)明顯變化;減量切除標(biāo)本中IP3的含量高于對(duì)照組,且卡巴膽堿刺激引起的細(xì)胞內(nèi)Ca2+反應(yīng)性更強(qiáng),提示移植遠(yuǎn)期淚溢患者移植腺體的mAChR處于高敏狀態(tài)[17]。

A型肉毒毒素是一種能與膽堿神經(jīng)元突觸前膜結(jié)合從而抑制乙酰膽堿釋放的藥物,我們發(fā)現(xiàn)腺體內(nèi)注射A型肉毒毒素可減輕家兔移植下頜下腺遠(yuǎn)期的唾液分泌增多現(xiàn)象,還能緩解下頜下腺移植術(shù)后患者遠(yuǎn)期淚溢的發(fā)生。這些結(jié)果提示,mAChR,特別是M1和M3型受體在調(diào)控下頜下腺移植術(shù)后早期低分泌和遠(yuǎn)期高分泌中發(fā)揮了重要的作用。我們將基礎(chǔ)研究的結(jié)果應(yīng)用于臨床,提出了一套個(gè)性化的術(shù)后調(diào)控移植下頜下腺分泌的新體系[18-21],即對(duì)于“休眠期”的腺體,由醫(yī)生間斷注射卡巴膽堿起到導(dǎo)管內(nèi)沖洗的作用,而對(duì)于術(shù)后遠(yuǎn)期季節(jié)性和機(jī)會(huì)性淚溢者采用阿托品凝膠或A型肉毒毒素局部注射以阻斷mAChR的激活,目前該治療體系已寫(xiě)進(jìn)《血管化自體頜下腺移植治療重癥角結(jié)膜干燥癥指南》中[22]。

2 激活mAChR促進(jìn)下頜下腺分泌的分子機(jī)制

2.1 調(diào)控水通道蛋白介導(dǎo)的跨細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)

唾液的成分以水為主,占99%以上。在腺泡細(xì)胞中,水分泌有兩條主要的途徑,即經(jīng)水通道蛋白直接穿過(guò)基底膜和頂膜的跨細(xì)胞途徑和經(jīng)細(xì)胞間緊密連接調(diào)控的旁細(xì)胞途徑[23]。

水通道蛋白5(aquaporin 5,AQP5)是介導(dǎo)唾液腺細(xì)胞水的快速跨細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)的重要蛋白。激活mAChR可引起大鼠腮腺中AQP5從細(xì)胞漿向頂膜的轉(zhuǎn)位,同時(shí)增加了唾液的分泌。在放射性損傷的唾液腺以及舍格倫綜合征患者活檢的唇腺標(biāo)本中均可檢測(cè)到AQP5的表達(dá)量降低和/或分布異常,在糖尿病患者的下頜下腺中AQP5蛋白表達(dá)較對(duì)照者減少,且在腺泡頂側(cè)膜的分布降低[24-26],這些結(jié)果表明,AQP5的分布和含量是決定水的跨細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)的重要因素。

我們?cè)谠囵B(yǎng)的乳兔下頜下腺細(xì)胞中給予卡巴膽堿刺激可以上調(diào)AQP5mRNA的表達(dá),還可增加細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶(extracellular signal-regulated kinase 1/2,ERK1/2)的磷酸化。只有在非脂筏區(qū)(non-lipid raft)內(nèi)表達(dá)的AQP5才具有水通道的功能,我們對(duì)AQP5在人腺泡細(xì)胞頂膜上的分布進(jìn)行了深入探討,發(fā)現(xiàn)卡巴膽堿刺激新鮮的人下頜下腺組織塊可引起AQP5從脂筏區(qū)向非脂筏區(qū)的快速轉(zhuǎn)位[17]。在家兔自體下頜下腺移植術(shù)后早期低分泌的腺體中,AQP5mRNA和蛋白的含量顯著降低,且AQP5由頂膜向細(xì)胞漿中彌散分布,而導(dǎo)管逆向給予卡巴膽堿可增加移植腺體AQP5的表達(dá)、引起AQP5重新分布在頂膜上,并且增加ERK1/2的磷酸化水平[8]。此外,大鼠下頜下腺腺體內(nèi)注射A型肉毒毒素可引起AQP5的含量降低和分布異常。在大鼠下頜下腺腺泡細(xì)胞系SMG-C6中,A型肉毒毒素可呈時(shí)間依賴性地降低AQP5在細(xì)胞膜組分上的表達(dá),增加其在細(xì)胞漿內(nèi)的含量[27]。

以上結(jié)果提示,mAChR可通過(guò)改變AQP5的表達(dá)和分布進(jìn)而調(diào)控下頜下腺腺泡細(xì)胞的水轉(zhuǎn)運(yùn),而ERK1/2可能是激活mAChR調(diào)控AQP5表達(dá)和分布的重要細(xì)胞內(nèi)蛋白激酶(圖1A)。

2.2 調(diào)控緊密連接蛋白介導(dǎo)的旁細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)

緊密連接(tight junction)是位于相鄰上皮和內(nèi)皮細(xì)胞間連接最頂端的一種特化結(jié)構(gòu),通過(guò)封閉細(xì)胞旁間隙發(fā)揮屏障功能。目前已知的構(gòu)成緊密連接復(fù)合物的分子包括跨膜蛋白[如claudin家族(claudin-1~27)、閉合素(occludin)和黏附連接分子家族(junctional adhesion molecules,JAMs)]以及胞漿蛋白[如閉鎖小帶蛋白家族(zonula occluden-1~3、ZO-1~3)]等[28],其中,同種或異種緊密連接跨膜蛋白的胞外環(huán)相互結(jié)合,形成一定大小的孔隙可對(duì)透過(guò)物質(zhì)的大小和所帶電荷進(jìn)行選擇,而胞漿蛋白則作為支架連接跨膜蛋白和細(xì)胞骨架蛋白中的纖維狀微絲蛋白(filamentous actin,F(xiàn)-actin),由此形成一個(gè)完整的緊密連接跨膜蛋白-胞漿蛋白-細(xì)胞骨架蛋白網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。多種生理性或病理性因素可通過(guò)影響緊密連接復(fù)合物的表達(dá)、分布或結(jié)構(gòu),進(jìn)而改變緊密連接的功能[29]。

以往文獻(xiàn)報(bào)道,人下頜下腺中存在claudin-1~5、7、11、16、occludin和ZO-1的表達(dá);小鼠胚胎下頜下腺中存在claudin-1、3~8、10~12和ZO-1的表達(dá),但成年小鼠下頜下腺中缺少claudin-6和11的表達(dá);大鼠下頜下腺中存在claudin-1、3、5、occludin和ZO-1的表達(dá)[30]。我們?cè)诩彝孟骂M下腺中檢測(cè)到claudin-1~5、7、11、16、occludin和ZO-1的表達(dá)[31]。此外,由于嚙齒類(lèi)動(dòng)物與人的唾液腺差異較大,我們還檢測(cè)了小型豬下頜下腺中緊密連接分子的表達(dá)和分布特征。小型豬的下頜下腺中存在claudin-1~5、7、11、16、occludin和ZO-1的表達(dá),與人下頜下腺中表達(dá)的緊密連接分子一致。免疫熒光染色顯示,小型豬除了腺泡細(xì)胞不表達(dá)claudin-7外,其余各分子在漿液和黏液腺泡細(xì)胞以及導(dǎo)管細(xì)胞中均有表達(dá),且分布與人類(lèi)似,而小鼠下頜下腺中claudin-1和3主要表達(dá)在腺泡細(xì)胞,claudin-4主要表達(dá)在導(dǎo)管細(xì)胞,與人有較明顯的差異[32]。提示當(dāng)采用不同實(shí)驗(yàn)動(dòng)物進(jìn)行下頜下腺緊密連接分子的相關(guān)研究時(shí),應(yīng)注意種屬間的差異,小型豬下頜下腺的組織學(xué)結(jié)構(gòu)、緊密連接分子的表達(dá)特點(diǎn)與人非常接近,是理想的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物之一。

1994年有研究利用新鮮的大鼠下頜下腺組織在激光共聚焦顯微鏡下觀察到卡巴膽堿能夠增加只經(jīng)旁細(xì)胞途徑轉(zhuǎn)運(yùn)的熒光示蹤分子——異硫氰熒光素(fluorescein isothiocyanate,F(xiàn)ITC)標(biāo)記的右旋糖酐(FITC-dextran)從腺泡基底側(cè)向腺泡腔內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn),提示激活mAChR可增加下頜下腺腺泡細(xì)胞的旁細(xì)胞途徑的通透性。2009年有研究報(bào)道在離體灌流的大鼠下頜下腺上使用冰凍蝕刻技術(shù),發(fā)現(xiàn)卡巴膽堿可破壞腺泡細(xì)胞頂側(cè)膜上緊密連接分布的連續(xù)性,提示激活mAChR可能通過(guò)改變緊密連接的結(jié)構(gòu)影響旁細(xì)胞途徑的通透性,從而發(fā)揮促分泌的作用,但是,受mAChR調(diào)控的具體緊密連接分子及相關(guān)機(jī)制尚未見(jiàn)報(bào)道。

我們?cè)赟MG-C6細(xì)胞中發(fā)現(xiàn),給予卡巴膽堿或選擇性M3型受體激動(dòng)劑西維美林可降低跨上皮細(xì)胞電阻(transepithelial electrical resistance,TER)、增加相對(duì)分子質(zhì)量為4 000的FITC-dextran的透過(guò)率,而這一作用可被M3型受體抑制劑4-DAMP所消除,提示激活mAChR主要經(jīng)由M3型受體增加旁細(xì)胞途徑的通透性。卡巴膽堿可選擇性下調(diào)claudin-4蛋白的表達(dá)、降低細(xì)胞膜上claudin-4的含量,但不影響其他緊密連接蛋白(如claudin-1、occludin及ZO-1等)的表達(dá)。特異性敲低claudin-4可使卡巴膽堿降低TER值的作用消失,而在過(guò)表達(dá)claudin-4的細(xì)胞中,卡巴膽堿仍可降低TER值并下調(diào)claudin-4的表達(dá),表明claudin-4是受mAChR特異性調(diào)控的緊密連接靶分子。在機(jī)制方面,卡巴膽堿可促進(jìn)claudin-4絲氨酸位點(diǎn)的磷酸化和ERK1/2的活化,ERK1/2激酶抑制劑可消除卡巴膽堿降低TER值、抑制claudin-4的磷酸化和表達(dá)以及誘導(dǎo)claudin-4重分布的作用。點(diǎn)突變實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步顯示,激活mAChR選擇性調(diào)控claudin-4第195位絲氨酸的磷酸化,claudin-4被磷酸化后可與β-arrestin 2結(jié)合,繼而通過(guò)β-arrestin 2的招募引起claudin-4以clathrin依賴的方式發(fā)生內(nèi)化,內(nèi)化后的claudin-4在細(xì)胞漿中發(fā)生泛素化降解,最終導(dǎo)致claudin-4的表達(dá)降低和旁細(xì)胞途徑的通透性增加[33]。以上研究從細(xì)胞和分子水平揭示了claudin-4在介導(dǎo)mAChR調(diào)控下頜下腺旁細(xì)胞途徑通透性中的作用,提出了對(duì)激活mAChR調(diào)控下頜下腺分泌機(jī)制的新見(jiàn)解(圖1A)。

此外,在卡巴膽堿灌流的家兔離體下頜下腺以及移植術(shù)后遠(yuǎn)期淚溢的腺體中均可觀察到與緊密連接結(jié)構(gòu)相連的F-actin發(fā)生了重排,電子顯微鏡下測(cè)定相鄰腺泡細(xì)胞間緊密連接的寬度顯著增加,而這些現(xiàn)象可被阿托品預(yù)處理所阻斷[16]。在人下頜下腺移植遠(yuǎn)期因淚溢行減量切除的組織標(biāo)本中,同樣觀察到F-actin的重排、緊密連接寬度的增加。進(jìn)一步檢測(cè)發(fā)現(xiàn),occludin和ZO-1的表達(dá)增加,在腺泡細(xì)胞頂側(cè)膜上的熒光強(qiáng)度增強(qiáng),但是occludin和ZO-1的相互作用減弱,這與酪蛋白激酶2(casein kinase 2,CK2)的表達(dá)增加有關(guān)。在離體培養(yǎng)的人正常下頜下腺組織中,卡巴膽堿刺激可降低occludin和ZO-1的相互作用、增加緊密連接的寬度,使用CK2抑制劑預(yù)處理可阻斷卡巴膽堿的作用[34-35]。上述這些結(jié)果表明,緊密連接表達(dá)、結(jié)構(gòu)或功能的改變參與了移植下頜下腺的分泌,以緊密連接為靶點(diǎn)治療下頜下腺異常分泌具有一定的可行性。

2.3 調(diào)控血管內(nèi)皮緊密連接的開(kāi)放

下頜下腺的血液供應(yīng)為原始唾液的生成提供了來(lái)源。以往研究發(fā)現(xiàn),激活副交感神經(jīng)在引起分泌增加的同時(shí),下頜下腺的血流量增加。血管內(nèi)皮細(xì)胞間的緊密連接是決定血管通透性的重要結(jié)構(gòu),但其在分泌增加時(shí)的功能變化尚不清楚。為探討下頜下腺血管內(nèi)皮緊密連接在調(diào)控唾液分泌中的作用及機(jī)制,我們建立了活體觀察小鼠下頜下腺旁細(xì)胞通透性的方法,發(fā)現(xiàn)非刺激狀態(tài)下的下頜下腺血管內(nèi)皮細(xì)胞對(duì)相對(duì)分子質(zhì)量為4 000的FTIC-dextran通透,而對(duì)相對(duì)分子質(zhì)量為40 000和70 000的FTIC-dextran不通透;腹腔注射匹魯卡品可增加相對(duì)分子質(zhì)量為4 000和40 000的FITC-dextran從下頜下腺血管內(nèi)向腺泡基底側(cè)的流動(dòng),但對(duì)相對(duì)分子質(zhì)量為70 000的FITC-dextran無(wú)影響。

claudin-5是特異性表達(dá)在下頜下腺血管內(nèi)皮細(xì)胞上的緊密連接蛋白,腹腔注射匹魯卡品后,claudin-5發(fā)生從頂側(cè)膜向基底側(cè)膜以及細(xì)胞漿中的重分布,在培養(yǎng)的人正常下頜下腺組織中給予卡巴膽堿刺激以及淚溢患者減量組織標(biāo)本中也均觀察到claudin-5的重分布。進(jìn)一步的機(jī)制研究發(fā)現(xiàn),與調(diào)控緊密連接分布相關(guān)的重要信號(hào)分子肌球蛋白輕鏈2(myosin light chain 2,MLC2)的磷酸化在匹魯卡品刺激的小鼠下頜下腺以及淚溢患者減量切除組織標(biāo)本的血管中均增加,受MLC2調(diào)控的下游分子F-actin也發(fā)生從靠近頂側(cè)膜向細(xì)胞漿的重排。這些研究結(jié)果提示,下頜下腺血管內(nèi)皮緊密連接的開(kāi)放以及claudin-5的重分布參與了激活mAChR引起的促分泌作用,MLC2/F-actin可能是調(diào)控下頜下腺血管內(nèi)皮緊密連接功能的重要信號(hào)分子[36](圖1B)。我們后續(xù)的研究還發(fā)現(xiàn),claudin-5表達(dá)和分布的改變可引起血管內(nèi)皮屏障功能損傷,進(jìn)而參與了舍格倫綜合征唾液分泌功能降低的發(fā)生[37],激活mAChR能否通過(guò)調(diào)控下頜下腺血管內(nèi)皮claudin-5來(lái)干預(yù)口干癥的發(fā)生發(fā)展值得進(jìn)一步研究。

3 失副交感神經(jīng)支配對(duì)下頜下腺分泌的影響

既往研究表明,下頜下腺失副交感神經(jīng)支配后短期內(nèi)(4周內(nèi))會(huì)發(fā)生腺體萎縮和分泌量降低,然而,對(duì)下頜下腺失副交感神經(jīng)支配遠(yuǎn)期的變化尚缺乏研究。由于在進(jìn)行自體血管化下頜下腺移植術(shù)時(shí),支配下頜下腺的神經(jīng)被完全離斷,未與受植區(qū)的任何神經(jīng)進(jìn)行吻合,這為我們提供了觀察下頜下腺失副交感神經(jīng)支配遠(yuǎn)期變化的模型。與失神經(jīng)支配近期的結(jié)果不同,在術(shù)后3個(gè)月和6個(gè)月,家兔及大鼠下頜下腺的靜息性唾液分泌均顯著增加,而刺激性唾液分泌顯著低于對(duì)照組,提示靜息性分泌的增加并不是由于神經(jīng)再支配的結(jié)果[38]。我們又在與人唾液腺更為接近的小型豬上建立了下頜下腺單純失副交感神經(jīng)支配的模型,同樣發(fā)現(xiàn)失副交感神經(jīng)支配后遠(yuǎn)期,下頜下腺靜息性唾液分泌增加,且干細(xì)胞標(biāo)志分子SOX2(SRY-related HMG-box 2)等在腺體高表達(dá),提示失副交感神經(jīng)支配的下頜下腺可自發(fā)性進(jìn)行修復(fù)再生。小型豬失副交感神經(jīng)支配遠(yuǎn)期的腺體中,M3型受體表達(dá)水平增加,AQP5,claudin-1、3和4的蛋白表達(dá)也顯著上調(diào),提示mAChR及其調(diào)控的跨細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)和旁細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)均增強(qiáng)[39],這為治療下頜下腺分泌異常類(lèi)疾病提供了新思路。

A, the effect of mAChR activation on transcellular and paracellular transport in acinar epithelial cells of submandibular gland; B, the effect of mAChR activation on the opening of endothelial tight junctions in submandibular gland. mAChR, muscarinic acetylcholine receptor; Pilo, pilocarpine; Cch, carbachol; Cevi, cevimeline; AQP5, aquaporin 5; ERK1/2, extracellular signal-regulated kinase 1/2; βARR2, β-arrestin 2; MLC2, myosin light chain 2; F-actin, filamentous actin.圖1 激活毒蕈堿乙酰膽堿受體對(duì)下頜下腺上皮和內(nèi)皮細(xì)胞物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)的影響Figure 1 The effect of mAChR activation on material transport in submandibular gland epithelium and endothelium

4 存在問(wèn)題及今后工作的展望

緊密連接是由多種分子構(gòu)成的大分子復(fù)合物,我們目前只對(duì)下頜下腺上皮細(xì)胞和血管內(nèi)皮細(xì)胞上的緊密連接分子表達(dá)、分布和功能進(jìn)行了探討,但對(duì)同樣存在緊密連接表達(dá)的導(dǎo)管上皮細(xì)胞尚未關(guān)注。由于下頜下腺導(dǎo)管系統(tǒng)對(duì)于原始唾液的重吸收和離子成分的調(diào)節(jié)作用非常重要,因此緊密連接在導(dǎo)管上皮中的表達(dá)種類(lèi)和具體功能尚需要研究。

據(jù)2012年全球腫瘤流行病統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)(GLOBOCAN 2012)顯示,頭頸部鱗狀細(xì)胞癌在全身常見(jiàn)惡性腫瘤中位列第7,放療是頭頸部鱗狀細(xì)胞癌重要的治療手段之一[40],而放射損傷造成的唾液腺功能減退是放療最常見(jiàn)的并發(fā)癥之一。有研究表明,患者放療期間口腔干燥癥的發(fā)病率為93.0%,放療后2年以上的發(fā)病率仍高居85.3%[41]。我們的研究發(fā)現(xiàn),失副交感神經(jīng)支配對(duì)大鼠和小型豬下頜下腺遠(yuǎn)期在靜息狀態(tài)下的分泌均有促進(jìn)作用,那么該方法是否可以應(yīng)用于防治放射性損傷造成的腺體分泌功能低下值得嘗試和深入研究。

(志謝:感謝北京大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院、北京大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院、首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京同仁醫(yī)院參與本課題研究的全體同道的辛勤工作!)

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