متلازمة بارديه-بيدل (BBS) هي، اضطراب وراثي جسمي مقهور غير المتجانسة وراثيا يرتبط مع العديد من المظاهر السريرية بما في ذلك السمنة وارتفاع ضغط الدم، والتشوهات القلبية الوعائية. البروتينات BBS تلعب دورا مهما في وظيفة الأهداب، وعضية ميكانيكية حسية في الخلايا البطانية، ولكن إذا كانت هذه البروتينات يشاركون مباشرة في تنظيم وظيفة الأوعية الدموية غير واضحة. هنا، وتبين لنا أن الجينات
BBS (12/01) ويعبر عنه في خطوط البطانية وسلس الخلايا العضلية والأنسجة المخصب في البطانية (الرئة) والعضلات الملساء (المعدة) خلايا فضلا عن الشريان الأبهر. وبعد ذلك، كنا حلقات الأبهري لدراسة وظيفة الأوعية الدموية من نموذجين الماوس BBS أن ألخص النمط الظاهري البشري، وهي
Bbs2 - / - (السمنة وسوي ضغط الدم)
وBbs6 - / - (السمنة وارتفاع ضغط الدم) الفئران. ومن المثير للاهتمام، تم تعزيز الاسترخاء التي تعتمد على البطانة (الناجم عن ACH) بشكل كبير في
Bbs2 - / - ولكن ليس
Bbs6 - / - الفئران. في المقابل، كان الاسترخاء-البطانة المستقلة (الناجم عن نتروبروسيد الصوديوم) دون تغيير في كلا النموذجين الماوس BBS. وبالإضافة إلى ذلك، تم الموهن الردود مقلص إلى السيروتونين وendothelin-1 في
Bbs2 - / - ولكن ليس
Bbs6 - / - الفئران. من المذكرة، وupregulated الانزيمات NO-إنتاج (أنوش وiNOS) في الشريان الأورطي من
Bbs2 - / - ولكن ليس
Bbs6 - / - الفئران. من ناحية أخرى، انخفض مستوى التعبير عن مفارز غشاء أوكسيديز NADPH (P22 P47 phox وphox) في الشريان الأورطي في
Bbs2 - / - الفئران ولكنه زاد في
Bbs6 - / - الفئران. في الختام، وهذه البيانات تورط الجينات
BBS في تنظيم وظيفة الأوعية الدموية وتبين أن تعطيل
Bbs2 وBbs6 الجينات تؤثر بشكل مختلف على وظيفة الأوعية الدموية.
متلازمة بارديه-بيدل (BBS) هو اضطراب غير المتجانسة وراثيا تتميز السمنة، والإعاقة، polydactyly، تشوهات الكلى، قصور الغدد التناسلية، واعتلال الشبكية (تعلم
34). ارتفاع ضغط الدم وأمراض القلب والشرايين هي أيضا مشتركة في المرضى الذين يعانون BBS
(20). نتائج BBS من الطفرات في جينات عديدة، 12 صفها حتى الآن، أن البروتينات ترميز التي تعتبر بالغة الأهمية لبنية ووظيفة أهداب
(33). وتمشيا مع هذا، الحفظ جدا تم العثور على homologs من البروتينات BBS في الكائنات مهدبة ولكن ليس في الأنواع nonciliated
(19، 22). بالإضافة إلى ذلك، عرضت منتجات الجين
BBS لتوطين للأقمار الصناعية مريكزي من centrosomes والهيئات القاعدية للأهداب الابتدائي حيث تتفاعل مع مكونات الآلات النقل داينين النقل intraflagellar
(17، 30).
توفر الدراسات الحديثة خيوط مهمة حول كيفية تشارك البروتينات BBS في وظيفة الهدبية ولماذا الطفرات في الجينات أي تقدم
BBS على نفس النمط الظاهري. في الواقع، تم العثور على 7 BBS البروتينات (BBS1، BBS2، BBS4، BBS5، BBS7، BBS8، وBBS9) لتشكيل مجمع الأساسية، والمعروفة باسم BBSome، الذي يعمل كوحدة التي تتوسط الاتجار البروتين / الحويصلة إلى أهداب
(23) . من ناحية أخرى، 3 مثل chaperonin البروتينات BBS (BBS6، BBS10، وBBS12) تشكيل مجمع في تركيبة مع البروتينات chaperonin أخرى من CCT / TRIC الأسرة والتوسط جمعية BBSome
(28).
وقد سمح تطوير نماذج حيوانية من BBS تقدما ملحوظا في فهم الدور المحدد للبروتينات BBS في الأنسجة المختلفة واكتساب المعرفة الآلية في الفيزيولوجيا المرضية لهذه المتلازمة. من المذكرة، ونماذج الماوس BBS يحمل المكونات الرئيسية من النمط الظاهري البشري بما في ذلك السمنة، تنكس الشبكية، وعجز عصبي
(10، 13، 22، 24). نحن
(10، 26) أثبتت أيضا أن
Bbs4 -
وBbs6 الفئران -null وارتفاع ضغط الدم، في حين
Bbs1 M390R knockin
وBbs2 الفئران خروج المغلوب لا.
تعطيل الجينات
BBS في الخلايا العصبية يبدو أن تؤثر على غشاء توطين العديد من مستقبلات بما في ذلك مستقبلات هرمون الليبتين
(4، 29). ونتيجة لذلك، وفقدان البروتينات BBS في الخلايا العصبية طائي يشوش الآليات التي تتحكم في توازن الطاقة مما يؤدي إلى السمنة
(26، 29). من ناحية أخرى، تثبيط جينات
BBS في أنسجة الشبكية يؤدي إلى mislocalization من رودوبسين، والتي تسبق الموت أفكارك من المستقبلات الضوئية في شبكية العين والضمور
(24). وعلى الرغم من هذا التقدم، وهناك عدد كبير من أنواع الأنسجة والخلايا التي لا تزال تقوض دور البروتينات BBS.
الدور الرئيسي للجينات
BBS في وظيفة الهدبية أدت بنا إلى افتراض أن البروتينات BBS يشاركون بشكل حاسم في تنظيم وظيفة الأوعية الدموية. تم فحص الجينات
BBS في خلايا العضلات الملساء البطانية وكذلك الأوعية الدموية. بالإضافة إلى ذلك، لتوضيح دور الجينات
BBS في السيطرة على وظائف الأوعية الدموية، قمنا بتقييم آثار الأوعية الدموية حذف
Bbs2 أو
Bbs6 الجينات في الفئران.
المواد والأساليب
الأدوية والكواشف.
أدن تشافيز، نتروبروسيد الصوديوم (SNP)، تم الحصول عليها-23187 A بوكل، و5-HT من سيغما الدريخ ويذوب في محلول ملحي الفسيولوجية. تم توفيره من قبل جامعة ولاية ايوا الصيدلة البروستاغلاندين F 2α (فايزر صحة الحيوان PGF 2α ؛؛ Lutalyse). تم شراؤها Endothelin-1 (ET-1) من مختبرات شبه الجزيرة الكورية والذائبة في المياه المالحة الفسيولوجية. تدرج جميع التركيزات حيث أن التركيزات النهائية في غرفة الجهاز. كنا الأجسام المضادة ضد مفسفر البطانية سينسيز أكسيد النيتريك (الفوسفات-أنوش؛ Ser1177) ومحرض أكسيد النيتريك سينسيز (iNOS) كلا من خلية اشارة التكنولوجيا، مجموع أنوش (سانتا كروز التكنولوجيا الحيوية)، وβ-الأكتين (Abcam). تم شراؤها الأجسام المضادة أرنب الثانوي من سانتا كروز التكنولوجيا الحيوية. تم شراؤها تعزيز التوهج (ECL) مجموعة الكشف عن شكل أمرشام جنرال إلكتريك للرعاية الصحية. كان السلس الخلايا العضلية المتوسطة القاعدية والخلايا البطانية المتوسطة القاعدية من ونزا.
الحيوانات.
جيل من
Bbs2 - / -
وBbs6 - وصفت الفئران والتنميط الجيني سابقا (- /
13، 24). واستخدمت Littermate الفئران من النوع البري والضوابط. تم تغذية كل الفئران تشاو الماوس القياسية (LM-485؛ رئيس الوزراء Teklad مختبر الحمية) والمياه الإعلانية libitum. اجتمع الرعاية من الفئران المستخدمة في التجارب المعايير المنصوص عليها من قبل المعاهد الوطنية للصحة (NIH) في مبادئها التوجيهية لرعاية واستخدام حيوانات التجارب. وقد وافق جميع الإجراءات من قبل لجنة رعاية واستخدام الحيوان من جامعة ولاية ايوا.
تم إعداد حلقات الأبهري لقياس التقلص والاسترخاء كما هو موضح سابقا
(5، 6). وباختصار، 4- لمن العمر
7-مو-Bbs2 - / -
وBbs6 - / - أعطيت الفئران والضوابط littermate جرعة قاتلة من بنتوباربيتال (50-100 ملغ / الماوس الملكية الفكرية)، وتمت إزالة الشريان الأورطي الصدري بسرعة وتوضع في كريبس العازلة التي تحتوي على ما يلي: (في ملمول / لتر): 118.3 كلوريد الصوديوم، 4.7 بوكل، 2.5 CaCl 2، 1.2 MgSO 4، 1.2 KH 2 PO 4، 25 NaHCO 3، 11 الجلوكوز. تم إزالة النسيج الضام والدهون المتبقية في البرانية، وقطع السفينة إلى أربعة متساوية، وقطع على التوالي من 4-5 ملم في الطول. علقت حلقات الأوعية الدموية في غرفة مخطاط العضل (موضوع سلك مخطاط العضل النظام النموذجي 610M؛ الدنماركي ميو التكنولوجيا) التي تحتوي على 5 مل من الاوكسيجين حل كريبس الحفاظ على 37 درجة مئوية. تم ربط الحلقات إلى محول القوة عن طريق اثنين من السنانير المدمج في الفولاذ لقياس التوتر متساوي القياس (التقلص والاسترخاء). وزاد التوتر يستريح تدريجي للوصول إلى التوتر النهائي من 0.5 غرام، وسمح للعصابات لكي تتوازن لمدة 45 دقيقة. هذه الكمية من الراحة التوتر هو الأمثل لتقلص في هذه الشرايين ونحن
(5، 6) أظهروا سابقا. بعد precontraction الأولية (submaximally، 40-50٪ من الحد الأقصى) مع PGF 2α (10-50 ميكرومول / لتر) والاسترخاء مع أدن تشافيز (10 -4 M) وSNP (10 -4 M) لإنشاء النزاهة وظيفة كانت متشكلة السفينة، منحنيات الاستجابة للجرعة. تم التعاقد مع السفن submaximally مع PGF 2α كما هو موضح أعلاه. بعد أن تم التوصل إلى هضبة انكماش مستقرة، وقد تم الحصول على منحنيات الاستجابة للجرعة لأدن تشافيز وSNP (10 نانومتر إلى 0.3 ميكرومتر). تم فحص استجابة مقلص في الشريان الأورطي إلى ET-1 (0.1 نانومتر إلى 0.3 ميكرومتر)، بوكل (4-160 ملم)، و 5-HT (10 نانومتر إلى 0.3 ميكرومتر) بطريقة جرعة استجابة. أجريت كحد أقصى من خمسة منحنيات الاستجابة للجرعة لكل قطعة.
تم فحص الجينات
BBS في الماوس مثقف الاوعية الدموية الدقيقة في الدماغ البطانية (BMVEC) والعضلات الملساء (BMSMC) الخلايا وكذلك في الشريان الأورطي والرئة والمعدة والبرية من نوع الفئران باستخدام معيار RT-PCR الفحص. كانت تزرع BMVEC وBMSMC (تم الحصول عليها من الدكتور ستيفن مور، جامعة أيوا) في بطانة الخلايا القاعدية والمتوسطة الخلايا العضلية الملساء المتوسطة القاعدية، على التوالي، كما هو موضح سابقا
(9). تم الفئران الذين قتلتهم CO 2 اختناق، وتم تشريح الأنسجة، وتجميد فرضت، وتخزينها في -80 ° C. تم تنقية الحمض النووي الريبي مجموع من طريقة TRIzol من الأطباق 100 ملم من BMVEC وBMSMC أو من أنسجة 50 ملغ. تم تضخيم [كدنا التي كتبها الناسخ العكسي II (إينفيتروجن). واستخدمت الظروف PCR التالية:
الخطوة 1، 95 ° C، 5 دقائق،
الخطوة 2، 95 ° C، 30 ثانية، 55 ° C، 30 ثانية، 72 ° C، 1 دقيقة، 30 دورات،
الخطوة 3، 72 ° C و 10 دقيقة. وقد أجريت في الوقت الحقيقي RT-PCR خارجا مع SYBR الخضراء (بيو راد) باستخدام بادئات هو مبين في
الجدول 1. وتم تحليل العينات في 2٪ الاغاروز المواد الهلامية.
الجدول 1.
الاشعال PCR تستخدم للدراسات التعبير الجيني
Bbs2 - / - وBbs6 - / - والفئران والضوابط littermate (4-7 مو القديمة) قتل مع CO 2 الاختناق، وتمت إزالة الشريان الأورطي الصدري بسرعة. تم استخراج البروتينات التي المجانسة الشريان الأورطي في الأنسجة العازلة المحللة (50 ملي HEPES، ودرجة الحموضة 7.5، 150 مم كلوريد الصوديوم، 1 ملم MgCl 2، 1 ملم CaCl 2، 10 ملم ناف، 5 ملي EDTA، 1٪ تريتون X-100، 2 مم orthovanadate الصوديوم، وروش كوكتيل البروتيني قرص المانع). تعرض عينات البروتين ميكروجرام والعشرين لSDS-PAGE، electrotransferred على غشاء البولي فينيل الفلورايد، ثم بحث مع الأجسام المضادة الأولية في التخصصات التالية: الفوسفات-أنوش (Ser1177، 1: 1000)، أنوش (1: 1000)، iNOS ( 1: 1000)، وβ-الأكتين (1: 10000)، تليها الأضداد المضادة للأرنب الثانوي (1: 10000). وتصور التعبير البروتين مع ECL عدة الكشف.
تحليل البيانات.
وأعرب عن البيانات كما يعني ± SE. وتم قياس كمية البيانات لطخة غربية باستخدام NIH يماغيج. وقد استخدم SigmaStat (SYSTAT البرمجيات) لتحليل البيانات. لمنحنيات التركيز على الاستجابة، وإجراء المقارنات مع اتجاهين المتكررة تدابير ANOVA تليها اختبار توكي أو تي -test عند الاقتضاء. وتمت مقارنة البيانات المتبقية في اتجاه واحد يتبع ANOVA بواسطة توكي اللاحق الاختبار. P <0.05 اعتبر كبيرة.
يتم التعبير عن الجينات BBS في الأوعية الدموية.
لمعالجة الدور المحتمل للجينات
BBS في وظيفة الأوعية الدموية، ونحن أول اختبار ما إذا كان يتم التعبير عن الجينات
BBS في الخلايا التي تشكل الأوعية الدموية (العضلات الملساء والخلايا البطانية). كما هو مبين في
الشكل. 1، يتم التعبير عن الجينات 12
BBS مع شدة مختلفة في البطانية مثقف (BMVEC)، وكذلك العضلات الملساء (BMSMC) الخلايا. وأعرب عن هذه الجينات
BBS أيضا بدرجات مختلفة في الأنسجة المخصب في البطانية (الرئة) والعضلات الملساء (المعدة) الخلايا وكذلك في الأوعية الدموية، والشريان الأبهر
(الشكل 1).
تين. 1.
يتم التعبير عن الجينات BBS في الأوعية الدموية. تحليل التعبير عن الجينات 12 BBS أنشئت في البطانية الماوس الاوعية الدموية الدقيقة في الدماغ (BMVEC) والعضلات الملساء (BMSMC) الخلايا والبرية من نوع أنسجة الفئران بما في ذلك الرئة والمعدة، والشريان الأورطي عن طريق RT-PCR. M، العلامة.
لتوصيف دور الجينات
BBS في السيطرة على وظيفة الأوعية الدموية، أجرينا دراسات الأوعية الدموية في الشريان الأورطي من
Bbs2 - الفئران، والتحكم من النوع البري - / -،
Bbs6 - /. من النوع البري تتزاحم من
Bbs2 - / -
وBbs6 - / - لم الفئران لا يحمل أي اختلاف، وبالتالي، تم الجمع بين واستخدامها كأداة الضوابط من خلال الدراسات وصفها هنا
Bbs2 - / -
وBbs6 - / - كانت الفئران السمينة كما هو مبين بسبب زيادة وزن الجسم وكتلة الدهون (التكميلي الشكل S1، وهي متاحة في ملحق البيانات على الانترنت في
AJP-القلب والدورة الدموية موقع على شبكة الإنترنت
علم وظائف الأعضاء). نحن
(26) قد أظهرت في وقت سابق أنه في حين أن
Bbs6 يعانون من السمنة المفرطة - / - هي ارتفاع ضغط الدم، والسمنة
Bbs2 - / - هي سوي ضغط الدم.
/ - - أظهرت الفئران الاسترخاء تعزز إلى حد كبير إلى أدن تشافيز، ولكن كانت الارخاء القصوى لا يختلف مقارنة مع الضوابط البرية من نوع (حلقات الأبهري من السمنة سوي ضغط الدم
Bbs2 الشكل 2 A.). زيارتها الفئران استجابة طبيعية لأدن تشافيز (- يعانون من السمنة ارتفاع ضغط الدم
Bbs6 - /
الشكل 2 A.). لاختبار إمكانية أن التعديلات في المستقبلات المسكارينية يمكن أن تسهم في استجابة توسيع الاوعيه الدمويه المعززة لأدن تشافيز، كنا الكمي RT-PCR لمقارنة مستوى التعبير، إلى النمط الفرعي مستقبلات المسكارينية (M 3 R) التي تتوسط آثار الأوعية الدموية من أدن تشافيز
(2 ،
18) في الشريان الأورطي من BBS والسيطرة على الفئران. وتمشيا مع النتائج التي توصلنا إليها، وزادت مستويات التعبير عن M 3 R بشكل كبير في
Bbs2 - / - ولكن ليس
Bbs6 - / - الفئران (التكميلي الشكل S2).
تين. 2.
مقارنة استرخاء الأوعية الدموية بين Bbs2 - / -، Bbs6 - / -، والفئران البرية من نوع التحكم (WT). توسع الأوعية إلى البطانية محددة الموسع أدن تشافيز (A)، حامل الأيون endothelial- وNO-محدد A-23187 (B)، والبطانية مستقلة NO نتروبروسيد الصوديوم المانحة؛ واختبار (SNP C) في حلقات الأبهري من Bbs2 - / - وBbs6 - / - الفئران والبرية من نوع الضوابط littermate. * P <0.05 مقابل الفئران البرية من نوع (ن ≥ 8).
وعلى النقيض من ردود أدن تشافيز، والارخاء التي تعتمد على البطانة الناجمة عن حامل الأيون الكالسيوم A-23187 وتنخفض قيمته بشكل كبير في
Bbs6 - / -، ولكن ليس
Bbs2 - / - الفئران
(الشكل 2 B). من ناحية أخرى، كانت الاستجابة الأبهر إلى التحفيز البطانة المستقلة (SNP) دون تغيير في كلا النموذجين الماوس BBS
(الشكل 2 C) مما يدل على أن التغييرات في الارخاء التي تعتمد على البطانة ليست بسبب ضعف العضلات على نحو سلس.
لاختبار ما إذا كان يتم تبديل قدرة السفينة على العقد أيضا في الفئران BBS، قارنا تأثير العديد من المواد فعال في الأوعية على الشريان الأورطي من
Bbs2 - / -
وBbs6 - / - الفئران والضوابط littermate. لافت للنظر، وحلقات الأبهري من
Bbs2 - / - أظهرت الفئران استجابة مقلص الموهنة إلى حد كبير ET-1، السيروتونين (5-HT)، وبوكل
(الشكل 3، A -
C). وvasoconstrictions الناجمة عن بوكل تم أيضا مخففة بشكل كبير في
Bbs6 - / - الفئران نسبة إلى البرية من نوع الضوابط ولكن أقل مقارنة مع
Bbs2 - / - الفئران
(الشكل 3 C). في المقابل، لم يكن هناك اختلاف في ردود الناجمة عن PGF 2α
(الشكل 3 D) تشير إلى أن التغييرات في الردود مقلص انتقائية.
تين. 3.
توصيف مقلص الردود الأوعية الدموية في Bbs2 - / -، Bbs6 - الفئران، والتحكم من النوع البري - /. وقد يتسبب تقلصات في حلقات الأبهري من Bbs2 - / - وBbs6 - / - الفئران والبرية من نوع الضوابط littermate استخدام منبهات التي تعتمد على مستقبلات بما في ذلك السيروتونين (5-HT؛ A)، endothelin-1 (ET-1؛ B)، و البروستاجلاندين F 2α (PGF 2α؛ D) أو كلوريد مستقبلات مستقلة المضيقة البوتاسيوم (بوكل، C). * P <0.05 مقابل البرية من نوع الفئران، † P <0.05 مقابل من النوع البري وBbs2 - / - الفئران (ن ≥ 8).
درسنا إمكانية أن التغيرات الهيكلية قد تساهم في إحداث تغييرات في تفاعل الأوعية الدموية في الفئران BBS. لهذا، قمنا بتحليل المقطع العرضي الأوعية الدموية المنطقة، القطر الداخلي والخارجي، وسمك الجدار من BBS السباتية الفئران. ومع ذلك، لم يكن هناك اختلاف كبير في كل من هذه المعايير بين Bbs2 - / -، Bbs6 - / -، والضوابط البرية من نوع (التكميلي الشكل S3).
المتناقضة التغيرات الجزيئية في الأوعية الدموية للفئران BBS.
للحصول على نظرة ثاقبة الآليات الجزيئية التي تمثل تغيرات الأوعية الدموية في الفئران BBS، درسنا التعديلات المحتملة في مستويات NO-إنتاج الإنزيمات في الأوعية الدموية للفئران BBS. وبالنظر إلى أن أنوش تعتبر مصدرا رئيسيا للNO في جدار الأوعية الدموية، قمنا بقياس مستوى النشاط (الفسفرة Ser1177) من هذا الانزيم في الشريان الأورطي. كما هو مبين في
الشكل. 4 A، مقارنة مع من النوع البري تتزاحم السيطرة، aortas من
Bbs2 - / - أظهرت الحيوانات زيادة ملحوظة في مستويات الفوسفات-أنوش (تطبيع إلى إجمالي أنوش)، في حين
Bbs6 - / - أظهرت الفئران فقط متواضعة (غير ذات دلالة إحصائية) زيادة. من المذكرة، وتطبيع الفوسفات-أنوش إلى بيتا الأكتين، بدلا من إجمالي أنوش، أسفرت عن نتائج مماثلة (الفئران البرية من نوع السيطرة، 100 ± 9٪،
Bbs2 - / - الفئران و 162 ± 9٪،
وBbs6 - / - الفئران و 117 ± 13٪). بعد ذلك، قارنا التعبير (مستوى البروتين) من إنزيم آخر لإنتاج NO، iNOS، بين BBS والسيطرة على الفئران. كان مستوى iNOS أكبر بكثير (~4 أضعاف) في aortas من
Bbs2 - / - ولكن ليس
Bbs6 - / - الفئران
(الشكل 4 B.). هذا upregulation في الأنزيمات المنتجة للNO في
Bbs2 - / - يتسق مع ارتخاء وعائي مبالغ فيه أدن تشافيز التي يسببها في هذا النموذج الماوس.
تين. 4.
مستوى التعبير عن NO-إنتاج الإنزيمات في الشريان الأورطي من Bbs2 - الفئران، والنوع البري السيطرة littermate - / -، Bbs6 - /. تم قياس مستويات مفسفر البطانية سينسيز أكسيد النيتريك (ف أنوش) وأنوش (A) ومحرض أكسيد النيتريك سينسيز (iNOS) وβ-الأكتين (B) من خلال لطخة غربية. وأظهرت لطخة غربية تمثيلية على القمة، ونتائج القياس الكمي في القاع. * P <0.05 مقابل الفئران البرية من نوع (ن ≥ 6). الاتحاد الافريقي، وحدات التعسفي.
الاكسدة هو العامل المسبب هاما من الخلايا البطانية ويعتقد أن تلعب دورا رئيسيا في حدوث ومضاعفات متلازمة الأيض
(1، 12، 27). لذلك، قمنا بتقييم التعبير (مستوى البروتين) مفارز غشاء أوكسيديز NADPH (P22 P47 phox وphox) في الشريان الأورطي من الفئران BBS. وتجدر الإشارة، في حين أن انخفاض التعبير عن phox P22 P47 وphox في
Bbs2 - / - الفئران، وازداد التعبير عن هذه البروتينات بشكل كبير في
Bbs6 - / - الفئران
(الشكل 5.).
تين. 5.
مستوى التعبير عن مفارز غشاء NADPH أوكسيديز في الشريان الأورطي من Bbs2 - الفئران، والنوع البري السيطرة littermate - / -، Bbs6 - /. تم قياس مستويات البروتين من phox P22 P47 وphox في aortas لطخة غربية، وكان يستخدم بيتا الأكتين كما تحكم التحميل. وتظهر البقع الغربية ممثلة في الجزء العلوي، ونتائج القياس الكمي في القاع. * P <0.05 مقابل الفئران البرية من نوع (ن ≥ 6).
وصفنا العديد من النتائج الجديدة في هذه الدراسة. لأول مرة، وتبين لنا أن يتم التعبير عن الجينات
BBS في الخلايا العضلية البطانية وسلس، والأنسجة المخصب في هذه الخلايا، والشريان الأورطي. ثانيا، وجدنا أنه على الرغم من السمنة، ونماذج الماوس اثنين من BBS لا تظهر أي خلل في توسع الأوعية. في الواقع، فإن
Bbs6 ارتفاع ضغط الدم - / - أظهرت ظيفة بطانة الأوعية الدموية العادية، في حين أن
Bbs2 سوي ضغط الدم - / - نموذج أظهرت زيادة تعتمد على البطانية استرخاء الأوعية الدموية. الثالثة، حلقات الأبهري من كلا
Bbs2 - / -
وBbs6 - / - أظهرت الفئران انخفاضا كبيرا في الردود مقلص الناجمة عن مختلف المحفزات. وبشكل أكثر تحديدا،
Bbs2 - / - أظهرت انخفاض استجابة مقلص إلى السيروتونين، ET-1، وبوكل، في حين
Bbs6 - / - أظهرت انخفاضا كبيرا في الانكماش الناجم عن بوكل لكن أي تغييرات في الرد على ET-1. وأخيرا، وجدنا تغيرات متباينة في التعبير عن المسارات الجزيئية الرئيسية المشاركة في تنظيم الأوعية الدموية في الشريان الأورطي من
Bbs2 - / -
وBbs6 - / - الفئران. وتبين هذه النتائج أن
Bbs2 وBbs6 الجينات تغير بشكل مختلف لهجة الأوعية الدموية في الفئران.
على الرغم من وجود السمنة في كلا النموذجين الماوس درس،
Bbs2 - / -
وBbs6 - / - أظهرت الفئران المتناقضة التغييرات الأوعية الدموية. ومع ذلك، فإن وظيفة بطانة الأوعية الدموية محسن (كما يتضح من تأثير ACH) وانخفاض ردود مقلص في
Bbs2 - / - الفئران تتفق مع عدم وجود ارتفاع ضغط الدم في هذا النموذج الماوس
(26). من ناحية أخرى، فإن التغيرات الوعائية وصفنا في
Bbs6 - / - الفئران تتماشى مع وجود ارتفاع ضغط الدم في هذا النموذج. هذه التغيرات في تفاعل الأوعية الدموية يمكن أن تسهم في الفرق في الضغط الشرياني في هذه نماذج الماوس اثنين.
على غرار النتائج التي توصلنا إليها في الفئران، في البشر تم العثور على العديد من المورثات BBS بما في ذلك BBS6 أن تكون مصحوبة بارتفاع ضغط الدم إلا للمرضى الذين يعانون BBS2 الذين ما زالوا سوي ضغط الدم
(20). بالإضافة إلى ذلك، المتغيرات من
Bbs6، ولكن تم الإبلاغ عن لا
Bbs2، الجينات لزيادة خطر ارتفاع ضغط الدم عند الأشخاص البدناء المشترك
(3). وبالتالي توضيح الآليات التي تحمي بعض المرضى يعانون من السمنة المفرطة من تطوير الخلايا البطانية وارتفاع ضغط الدم كما هو الحال في BBS2 سيساعد فهم الفيزيولوجيا المرضية من تشوهات الأوعية الدموية المرتبطة بالسمنة وارتفاع ضغط الدم.
حددنا العديد من التغييرات الجزيئية التي قد تكون مسؤولة عن التغييرات الأوعية الدموية المتناقضة في الفئران BBS. وتبين لنا أن الشريان الأبهر من
Bbs2 - / - الفئران تبدي مستويات التعبير العليا للسلالة مستقبلات المسكارينية (M 3) التي تتوسط استرخاء تعتمد على البطانة التي تسببها أدن تشافيز
(2، 18). وتتوافق هذه النتيجة مع تعزيز توسع الأوعية أدن تشافيز التي يسببها في هذا نموذج الفأر. نحن أيضا تظهر زيادة مستويات أنوش الفسفرة في موقف Ser1177 في الشريان الأورطي من
Bbs2 - / - الفئران. على الرغم من أن تنظيم النشاط أنوش معقد، ومن المعروف الفسفرة Ser1177 أنوش لتعزيز نشاط الإنزيم مما يؤدي إلى ارتفاع NO إنتاج
(11، 15) Bbs2 - / - أظهرت الفئران أيضا كبير (~4 أضعاف) زيادة في التعبير iNOS في الشريان الأورطي. وذكر مرتفعة التعبير iNOS سابقا في الشريان الأورطي من الفئران التي يسببها النظام الغذائي يعانون من السمنة المفرطة
(25). ملف تعبير عن NO-إنتاج الإنزيمات في
Bbs2 - / - الفئران يمكن أن تسهم في تحسين وظيفة بطانة الأوعية الدموية وانخفاض ردود مقلص بوساطة مستقبلات في هذا النموذج الماوس. NO أمر بالغ الأهمية للاسترخاء الأوعية الدموية واعتبار كبير الاسترخاء عامل المستمدة من البطانة في الأوعية قناة مثل الشريان الأورطي
(14، 32). الافراج عن NO من قبل البطانة الوعائية يتسبب في العضلات الملساء الوعائية للاسترخاء من خلال تفعيل ذوبان guanylate محلقة، وزيادة تركيز المركب، وتفعيل بروتين كيناز المركب التي تعتمد G، مما أدى إلى توسع الأوعية
(21، 32). ومع ذلك، زيادة في iNOS مثل تلك التي لوحظت في الشريان الأورطي من
Bbs2 - / - الفئران قد تعزز الالتهابات
(7، 8). هذه حالة التهابات قد تعوض الآثار المفيدة من أعلى أنوش مما يؤدي إلى ضغط الدم الطبيعي في هذا النموذج الماوس.
مستوى التعبير من أوكسيديز NADPH، وهو الانزيم الأكسجين التفاعلية الأنواع المنتجة الرئيسية، هو عامل حاسم في وظيفة الأوعية الدموية
(14، 16). من المذكرة، والأوعية الدموية NADPH أوكسيديز يبدو أن مصدرا رئيسيا لزيادة الاكسدة في السمنة
(31). وجدنا أن مستوى التعبير عن مفارز غشاء أوكسيديز NADPH (P22 P47 phox وphox) في الشريان الأورطي وانخفض في
Bbs2 سوي ضغط الدم - / - الفئران ولكنه زاد في
Bbs6 ارتفاع ضغط الدم - / - الحيوانات.
ونحن ندرك العديد من القيود على دراسات الحالية التي تحتاج إلى معالجة. أولا، تم فحص وظائف الأوعية الدموية خارج الجسم الحي. ما إذا كانت التغييرات وجدنا باستخدام حلقات الأبهري المحافظة في الجسم الحي لا يزال يتعين تحديدها. وهناك حاجة إلى مزيد من الدراسات أيضا إلى تقييم أهمية تفاعل الأوعية الدموية للسيطرة على ضغط الدم في الفئران BBS. ثانيا، أجرينا فحوصات الجزيئية باستخدام RNA والبروتينات التي تم الحصول عليها من السفينة بأكملها. تتطلب مساهمات مختلف أنواع الخلايا التي تشكل السفينة إلى تغييرات نفيدكم مزيد من التحقيقات. ومع ذلك، أثبتنا أن يتم التعبير عن الجينات
BBS في الخلايا التي تعتبر حاسمة للسيطرة على لهجة الأوعية الدموية (العضلات الملساء والخلايا البطانية). ثالثا، على الرغم من أن بعض التعديلات الجزيئية وجدنا يبدو متسقا مع اختلافات في تفاعل الأوعية الدموية وضغط الدم في اثنين من BBS نماذج الماوس، هناك حاجة لدراسات إضافية لربط وظيفيا التعديلات في التعبير عن أنوش، iNOS، ومفارز من NADPH أوكسيديز للتغيرات في تفاعل الأوعية الدموية وضغط الدم. وأخيرا، هناك حاجة لدراسات إضافية أيضا لتحديد الآليات التي فقدان
Bbs2 وBbs6 الجينات تؤدي إلى المتناقضة التغيرات الجزيئية في الأوعية الدموية.
في الختام، البيانات المتوفرة لدينا توريط الجينات
BBS في تنظيم نغمة الأوعية الدموية وتبين أن تعطيل
Bbs2 وBbs6 الجينات تغير تفاضلي وظيفة الأوعية الدموية في الفئران. التغييرات الأوعية الدموية يمكن أن تسهم في المتناقضة آثار ضغط الدم الناجم عن الطفرات في هذه الجينات
BBS. وأيد هذا العمل من قبل القومي للقلب والرئة والدم المعهد منحة HL-084207. وأيد AM باير لجائزة NIH القومي للبحوث الخدمة (NRSA) زمالة أبحاث HL-07121. VC شيفيلد هو محقق من معهد هوارد هيوز الطبي.