首医大朱进霞:NKCC2(离子转运体)参与胃酸分泌的实时生理证据丨NMT活体组织创新科研平台-自主发布-资讯-生物在线

首医大朱进霞:NKCC2(离子转运体)参与胃酸分泌的实时生理证据丨NMT活体组织创新科研平台

作者:旭月(北京)科技有限公司 2020-12-03T16:54 (访问量:2981)

NMT作为生命科学底层核心技术,是建立活体创新科研平台的必备技术。2005年~2020年,NMT已扎根中国15年。2020年,中国NMT销往瑞士苏黎世大学,正式打开欧洲市场。



基本信息

主题: NKCC2(离子转运体)参与胃酸分泌的实时生理证据

期刊:European Journal of Pharmacology

影响因子:3.17

研究使用平台:NMT活体组织创新科研平台

标题:Na+-K+-2Cl- cotransporter 2 located in the human and murine gastric mucosa is involved in secretagogue-induced gastric acid secretion and is downregulated in lipopolysaccharide-treated mice

作者:首都医科大学朱进霞、郑丽飞


检测离子/分子指标

H+


检测样品

小鼠胃黏膜活体组织



中文摘要(谷歌机翻)


Na+-K+-2Cl-转运蛋白(NKCC)在胃壁细胞中的表达异常高。布美他尼是一种强效的利尿剂,可阻断NKCC,通常会导致胃酸分泌减少。内毒素血症在体内引起低血脂症,其中脂多糖(LPS)起着重要作用。这项研究旨在调查NKCC2对LPS治疗的小鼠胃酸分泌及其改变的影响。非损伤微测技术(Non-invasive Micro-test Technology,NMT)和实时pH滴定结合RNA干扰被用来确定布美他尼对胃酸分泌的影响。进行了免疫化学和蛋白质印迹研究以调查LPS处理的小鼠中NKCC2表达的变化。NKCC1和NKCC2的免疫反应性主要观察到壁细胞的基底外侧和顶膜附近。用布美他尼预处理可降低小鼠胃粘膜中组胺刺激的H+流速。布美他尼的顶端而不是基底外侧的添加抑制了福司可林或组胺/3-异丁基-1-甲基黄嘌呤(IBMX)诱导的胃酸分泌。NKCC2 siRNA的体内治疗可抑制毛喉素诱导的酸分泌。在组胺刺激后,大部分NKCC2靶向胃粘膜和原代培养的壁细胞中的顶膜。LPS处理的小鼠的胃黏膜中NKCC2和囊泡相关膜蛋白2(VAMP2)的表达降低,但H+/K+-ATPase的表达没有降低。布美他尼阻断顶叶NKCC2而不是基底外侧NKCC1可抑制促分泌素诱导的胃酸分泌,在此期间可能需要NKCC2的膜运输。NKCC2和VAMP2的下调可能与LPS诱导的胃酸分泌减少有关。



离子/分子流实验处理方法


10 μM布美他尼、100 μM组、300 μM西咪替丁分别处理小鼠胃黏



离子/分子流实验结果


图1B所示的折线图是使用NMT技术监测小鼠胃黏膜H+流速变化的结果。加入组胺(100 μM)引起H+流速增加,从0.52±0.02增加到0.74±0.03 pmol cm-2 s-1,这被组胺H2受体拮抗剂西咪替丁(300 μM)抑制(图1C)。布美他尼(10 μM)预处理可明显抑制组胺诱导的H+流速,但对基础H+流速无影响,表明NKCC在促酸分泌中起作用


图1 不同处理下小鼠胃黏膜H+流速的变化情况



其他实验结果


  • 双重染色免疫荧光结果表明,NKCC1的免疫反应性(IR)主要出现在表达H+/K+-ATPase的细胞的基底外侧膜,NKCC2 IR在小鼠和人胃粘膜中H+/K+-ATPase阳性细胞的顶端侧最为突出。在培养的大鼠胃壁细胞中也观察到NKCC2 IR。NKCC2信号也作为阳性对照在小鼠和大鼠肾脏中进行研究,发现在肾小管的顶端观察到强烈的NKCC2 IR

  • 在静息条件下,布美他尼在腔管或浆膜的处理均未显著抑制胃酸分泌。这些结果表明,抑制顶端膜上高表达的NKCC2,可以显著抑制促分泌素诱导的胃酸分泌

  • NKCC2基因敲除可降低forskolin刺激的胃酸分泌

  • 组胺刺激NKCC2在胃粘膜和培养壁细胞中的易位

  • 脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)处理的小鼠中NKCC2和VAMP2表达降低



结论


本研究揭示了NKCC2(布美他尼的腔管靶点)在维持胃酸分泌中的重要性。特别是,我们提出的证据表明NKCC2的膜转位可能与酸分泌有关。这些发现为胃酸分泌的复杂机制提供了新的见解。NKCC2和VAMP2的下调可能与LPS诱导的胃酸分泌减少有关



离子流实验使用的测试液


141.8 mM NaCl, 5.9 mM KCl, 1.2 mM MgCl2, 10 mM HEPES acid, 5.6 mM Tris, 2.56 mM CaCl2,  2 g glucose, pH 7.4

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