平滑肌L型钙通道在模拟失重大鼠脑动脉血管适应性变化中的作用

航天失重环境下脑动脉功能与结构重建是引起航天员心血管功能失调的一个重要因素，其发生机理目前不甚清楚，也缺乏有效的对抗措施。L型电压依赖性钙通道(CaL）在血管平滑肌细胞（VSMCs）膜上广泛表达，对血管功能与结构起着非常重要的调控作用。我们前期工作已证实模拟失重大鼠脑动脉收缩功能增强、动脉结构发生肥厚性重建；脑动脉VSMCs的CaL通道功能与蛋白表达均显著增强，提示CaL通道参与了模拟失重大鼠脑动脉重建过程，但其分子机制却不清楚。本项目拟采用电生理膜片钳、分子生物学方法、血管体外培养与细胞转染等技术从动物整体、器官、细胞基因等多个水平探讨CaL通道对模拟失重大鼠脑动脉收缩功能与VSMCs凋亡/增殖的调控作用。本项申请可对失重/模拟失重下脑动脉重建机理提出新的见解，并希望找到新的药物靶点作为对抗措施，从而为保证航天员的健康与提高工作效率提供理论支持。

航天失重环境下脑动脉功能与结构重建是引起航天员心血管功能失调的重要因素之一，其发生具体机理未完全阐明，也缺乏有效对抗措施。L型电压依赖性钙通道(CaL)在血管平滑肌细胞（VSMCs）膜上广泛表达，对血管功能和结构发挥着重要的调节作用。本实验室前期工作已证实模拟失重大鼠脑动脉血管收缩功能增强、动脉结构发生肥厚性重建，并且脑动脉VSMCs的CaL通道功能与蛋白表达均显著增强，提示CaL通道参与了模拟失重大鼠脑动脉重建过程，但其分子机制却不清楚。重要研究结果如下：（1）硝苯地平可通过抑制L型Ca2+通道恢复模拟失重大鼠脑动脉的血管功能，①硝苯地平可恢复模拟失重大鼠脑动脉的血管功能，与CON组相比，SUS组大鼠脑动脉MT增加，血管反应性增加。与SUS组大鼠相比，硝苯地平处理可使模拟失重大鼠脑动脉MT和血管反应性显著性降低。②硝苯地平可显著降低L型Ca2+通道的蛋白表达与全细胞电流密度。蛋白免疫印迹实验和膜片钳结果提示，与CON相比，模拟失重可致大鼠脑动脉VSMCs L型Ca2+通道蛋白表达和全细胞电流密度增加，但与SUS组大鼠相比，硝苯地平处理后的模拟失重大鼠脑动脉VSMCs L型Ca2+通道蛋白表达和全细胞电流密度均显著性降低，但SUS+组脑动脉VSMCs L型Ca2+通道蛋白表达仍略高于CON组。（2）硝苯地平对模拟失重大鼠肠系膜小动脉的血管功能与L型Ca2+通道均无显著影响。①硝苯地平对模拟失重大鼠肠系膜小动脉的血管功能无显著影响；与CON组相比，SUS组大鼠肠系膜小动脉血管MT和血管反应性显著性降低。但与SUS组大鼠相比，SUS + 组大鼠肠系膜小动脉MT和血管反应性则无明显变化。②硝苯地平对模拟失重大鼠肠系膜小动脉VSMCs L型Ca2+通道的蛋白表达与全细胞电流密度无明显影响。蛋白免疫印迹实验和膜片钳结果提示，与CON组相比，模拟失重可致大鼠肠系膜小动脉。VSMCs L型Ca2+通道蛋白表达和全细胞电流密度显著性降低；但与SUS组大鼠相比，SUS + 组肠系膜小动脉VSMCs L型Ca2+通道蛋白表达和全细胞电流密度均均无显著性变化。以上结果提示VSMCs L型Ca2+通道可能成为预防航天飞行后立位耐力不良发生的新药物靶点，而其阻断剂硝苯地平可能对航天飞行后立位耐力不良的发生具有一定的预防作用。