颈动脉窦压力感受器RGD受体在介导机械信号转导中的作用

The depressor reflex is implicated in the negative feedback regulation of blood pressure, however the molecular basis for delivering mechanical signal from vessel wall to barareceptor nerve endings is still not clear. Our previous work have found that a short peptide containing Arg-Gly-Asp (RGD) could specifically block the pressure-dependent discharge of sinus nerve, indicating that the RGD receptor (integrins) in barareceptor nerve endings may be an upsteam molecule in the mechano-electric transduction. In this project, the in vivo and in vitro carotid sinus perfusion model will be used to clarify the key role of RGD peptide in mediating mechanical signal transduction. RT-PCR, Western Blotting and co-precipitation techniques will be used to screen integrin subunits in petrosal ganglion. Immunohistochemistry and immunoelectron microscopy will be used to confirm localizaion of the integrin candidates in the baroreceptor nerve endings. The special antibody against the screened integrin is perfused to test its effects on the pressure-dependent discharge of sinus nerve and blood pressure and to confirm the function of the integrin . Molecular identification of the force bearing point in the upstream of baroreceptor nerve endings will facilitate to clarify the mechanism of mechano-electric transduction in arterial baroreceptor eventually and be of great significance in elucidating the resetting mechanism of the depressor reflex.

减压反射参与血压的负反馈调节。压力感受器局部力学信息如何从血管壁基质传递到神经末梢的分子基础至今不清。课题组前期工作发现外源性含RGD（Arg-Gly-Asp）的四肽可特异性阻断窦神经压力依赖性放电，提示压力感受纤维末梢上RGD受体（整合素）可能是感受器机械-电转导过程中的上游受力分子。本课题将利用不同类型颈动脉窦灌流模型，进一步在离体和整体条件下从功能上确认RDG四肽在压力感受器力学信息传递中的关键作用；用RT-PCR、Western Blotting和蛋白沉淀等技术从岩神经节筛选感受器上整合素亚型；用免疫组化和免疫电镜技术证实候选整合素在压力感受器定位；以筛选出的目标整合素特异抗体作用于压力感受器，观察对神经放电及血压的影响，从功能上确认该型整合素的作用。确定压力感受器末梢的上游受力分子本质，将为最终阐明感受器机械-电转导过程奠定基础，同时对阐明病理条件下血压的重调机制具有重要意义。

压力感受器作为减压反射的第一环节，承担着将局部力学信号转化为电信号并进一步向中枢传送的作用，然而关于力学信息如何从血管壁传递至神经末梢并转变为电信号的分子机制至今不清。课题组前期工作中发现外源性RGD（Arg-Gly-Asp）可特异性阻断窦神经压力依赖性放电，提示压力感受器纤维末梢上RGD受体（整合素）可能是感受器机械-电转导过程中的上游受力分子。我们工作证实：离体条件下，用含可与整合素结合的RGD、PHSRN、KNEED、IKVAV、YIGSR多肽片段的灌流液对颈动脉窦进行灌流，窦神经的压力依赖性放电被显著抑制，从功能上确认整合素在压力感受器力学信号传递中的关键作用。同时，比较了窦神经在RGD作用前后压力-放电曲线的变化，发现RGD和整合素动态结合的过程，影响压力感受器部位的重调。课题同时对参与压力感受器机械-电转导过程的分子机制进行了探究：发现ASIC2和TRPV1的通道阻断剂都可较大程度的阻断主动脉神经的压力依赖性放电，且检测高血压大鼠中ASIC2和TRPV1的表达是下降的，同时TRPV1-/-敲除鼠也表现出高血压症状，提示ASIC2和TRPV1均参与到了压力感受器的机械-电转导过程中。而免疫荧光和免疫电镜结果显示ASIC2和TRPV1在大多数压力感受器上是共表达的，且分子间距小于30nm，有些压力感受器上只单独表达TRPV1；同时免疫共沉淀结果显示，ASIC2和TRPV1之间可形成蛋白复合体，且其产生相互作用的结构域也通过分子动力学进行了预测分析。提示在共表达ASIC2和TRPV1的大多数压力感受器上，两者可能是通过形成复合体共同参与压力感受器的机械-电转导过程。我们还发现，不同压力感受器纤维对钌红的反应是不同的，且钌红敏感和不敏感纤维的放电特性与C类和A类纤维放电特性存在对应关系，提示A类和C类纤维中的机械-电转导机制是不同的。而这两类纤维的差异是否由于压力感受器上ASIC2和TRPV1分布的差异引起，还需进一步的研究。本研究揭示了压力感受器中力学信号传递和机械-电转导过程中的关键分子机制，为最终阐明其转导过程奠定基础，对阐明病理条件下的血压重调外周机制提供了重要线索。