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溫度梯度對缺血再灌注后運動升壓反射的調控機制:P2X3受體通路的關鍵作用
《Autonomic Neuroscience》:Mechanism of heat treatment on exercise pressor reflex in hindlimb ischemia-reperfusion: Does the temperature gradient matter?
【字體: 大 中 小 】 時間:2025年05月16日 來源:Autonomic Neuroscience 3.2
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本研究針對肢體缺血再灌注(IR)后運動升壓反射(EPR)異常增強的臨床問題,通過對比1.5°C與3°C兩種溫度梯度熱療(HT)的干預效果,首次揭示HT通過抑制肌肉傳入神經元P2X3受體表達及Ca2+內流改善EPR的分子機制。結果表明兩種溫度梯度均能等效緩解IR誘導的血壓波動和神經敏化,為無創溫度療法提供理論依據。
肢體缺血再灌注損傷是臨床常見病理過程,常導致運動時血壓異常升高的運動升壓反射(exercise pressor reflex, EPR)亢進現象。這種現象不僅加重心血管負擔,更是制約患者康復訓練的關鍵瓶頸。傳統藥物干預存在靶向性不足的缺陷,而物理療法中的溫度調控雖被廣泛使用,其作用機制和優化參數卻缺乏科學闡釋。尤其關于治療溫度梯度的選擇,臨床實踐長期依賴經驗性操作。
為破解這一難題,國內研究人員在《Autonomic Neuroscience》發表的研究,創新性地建立大鼠后肢6小時缺血聯合18小時再灌注(IR)模型,通過精確控制骨骼肌溫度梯度(1.5°C vs 3°C),結合在體血壓監測、Western blot檢測背根神經節(DRG)P2X3受體表達、以及離體肌肉傳入神經元鈣成像等技術,系統評估了熱療(HT)對EPR的調控作用。
主要技術方法
研究采用SD大鼠建立IR模型,通過動脈夾閉實現缺血,松開夾閉實現再灌注。HT干預采用三次30分鐘局部加熱方案。EPR通過30秒靜態肌肉收縮誘發,采用導管法監測平均動脈壓(MAP)。分子機制研究通過Western blot定量DRG中P2X3蛋白,鈣成像技術記錄α,β-Me-ATP刺激下的Ca2+內流。
結果
Abstract
IR組大鼠MAP響應較假手術組顯著增強(p<0.01),兩種HT溫度均能顯著抑制該反應(p<0.05)。DRG中P2X3表達在IR組上調2.1倍(p<0.01),HT干預后降低至基線水平。鈣成像顯示IR組神經元對α,β-Me-ATP敏感性增加3倍(p<0.001),HT使該反應回落50%。但1.5°C與3°C組間所有指標均無統計學差異。
Methods
建立的IR模型成功復現臨床EPR亢進特征。HT干預采用水循環加熱墊實現精確溫控,肌肉溫度通過植入式熱電偶持續監測。神經元分離采用酶消化法,鈣成像使用Fluo-4 AM熒光探針。
Results
血壓數據揭示HT使EPR峰值降低35-40%。Western blot顯示P2X3表達量與血壓響應呈正相關(r=0.82)。鈣瞬變幅度分析發現,HT使IR誘導的鈣信號超射現象減少62%。值得注意的是,溫度梯度差異未產生劑量依賴性效應。
Conclusion
該研究首次證實HT通過調控肌肉傳入神經P2X3受體通路改善IR誘導的EPR亢進,且1.5°C溫升已可達到最大治療效果。這一發現不僅闡明物理療法的分子靶點,更顛覆了"越高溫度越有效"的傳統認知,為制定精準溫控方案提供實驗依據。研究結果對心血管康復、運動醫學等領域具有重要轉化價值,特別為合并外周血管疾病的患者開辟了非藥物干預新途徑。
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