硫化氫引發呼吸道過度敏感機轉之探討

研究計畫: A - 政府部門b - 科技部

專案詳細資料

說明

硫化氫,以往被認為是種外來的刺激性氣體,現今在多種肺的病生理狀況下,被視為是促 進發炎的內生性介質。在發炎反應調控上,硫化氫的角色仍有爭議;在多種肺部疾病,硫化氫 卻擔任抗發炎的角色。因此,外生性添加硫化氫,被強烈地建議具有醫療作用。然而,不論對 於發炎反應是促進或抑制,我們最近的研究發現:硫化氫對於肺 C 纖維神經具有顯著的敏感 化作用。肺 C 纖維神經是呼吸系統中數量最多、分布最廣的感覺神經,負責偵測入侵肺部的 化學性刺激,刺激此類感覺神經可引發多種呼吸反射 (例如: 咳嗽、氣道收縮、黏液分泌)。此 類感覺神經被敏感化時,將導致呼吸道過度敏感 (例如誘發更持久的咳嗽與更強烈的氣道收 縮)。然而,硫化氫能否引發呼吸道過度敏感及其機轉,至今仍不清楚。本計畫預計利用 3 年 時間:1) 利用活體動物的實驗模式,探討硫化氫能否引發呼吸道過度敏感;如果能,2) 將近 一步研究肺 C 纖維感覺神經,在此呼吸道過度敏感中所扮演的角色;3) 利用離體神經細胞的 實驗模式,探討鈣離子通道與鈣離子敏感性訊息傳遞路徑,在硫化氫敏感化此類感覺神經的重 要性;4) 利用活體動物的實驗模式,探討呼吸道及肺感覺神經的過度敏感,能否被內生性硫 化氫所誘發。關於機轉的探討:預計研究的鈣離子通道有:瞬時受體電位 A1 (TRPA1) 通道及 T-型鈣離子通道;預計研究的鈣離子敏感性訊號傳遞路徑則有:胞外訊息調節激酶 (ERK)、蛋 白質激酶 C (PKC)、鈣激活性氯離子通道。外生性硫化氫,是以霧化吸入 (動物) 及胞外灌流 (神經細胞) 兩種方式,給予硫化氫的前驅物 (硫氫化鈉)。內生性硫化氫,則以脂多醣 (lipopolysaccharide) 誘發釋放。第 1年與第 3年的活體動物實驗,以清醒天竺鼠咳嗽及麻醉大 鼠呼吸暫停,這兩種反射被增強,作為呼吸道過度敏感的指標。以機械通氣麻醉大鼠,利用單 根神經紀錄法,觀察神經放電被增強,作為肺感覺神經纖維敏感的指標。第 2年初代培養大鼠 肺感覺神經細胞的離體實驗,以鈣離子影像及全細胞電位箝制法,觀察神經細胞反應被增強, 作為肺感覺神經細胞敏感的指標。我們的初步結果顯示:1) 吸入硫化氫可增強咳嗽及呼吸暫 停兩種反射;2) 硫化氫可敏感化肺 C纖維感覺神經;3) 硫化氫可增強肺 C神經細胞之鈣離子 與電流的內流反應;4) 硫化氫對於肺 C纖維神經放電及鈣離子內流的增強作用,是經由 TRPA1 通道的參與;5) 脂多醣引發的肺 C纖維神經敏感,是經由內生性硫化氫的參與;6) 脂多醣引 發的呼吸反射增強,是經由 TRPA1 通道的參與。這些初步結果,顯示了此計畫的可行性。而 此計畫的成果將有助於了解,硫化氫的生理作用及其導致肺 C 纖維神經敏感化的機轉,並進 而有助於,肺發炎時呼吸道過度敏感的治療。
狀態已完成
有效的開始/結束日期8/1/1410/31/15

Keywords

  • 硫化氫
  • 感覺神經
  • 敏感
  • 肺發炎
  • 瞬態電壓感受器陽離子通道錨蛋白類第一型
  • 鈣 離子