老化红细胞变形能力与膜钙依赖中性蛋白酶活性的关系

http://www.100md.com 《中国病理生理杂志》 1999年第2期

     作者：刘成玉 林荣军 万希琴 谭润鸾

    单位：刘成玉 谭润鸾 青岛医学院诊断学教研室(青岛266021)；林荣军 儿科学教研室；万希琴 对外贸易部青岛疗养院

    关键词：

    老化红细胞变形能力与膜钙依赖 中性蛋白酶活性的关系

    研究表明，老化红细胞变形能力明显降低，且其降低与血红蛋白浓度增高及膜弹性降低有关，而与红细胞膜钙依赖中性蛋白酶(Calpain)活性的关系尚不清楚。为此，我们检测42例健康人老化红细胞及年轻红细胞变形能力、Calpain和Ca²⁺-ATP酶活性及膜收缩蛋白(spectrin,SP)相对含量的变化，以探讨老化细胞变形能力降低与Calpain活性的关系。

    资料与方法

    红细胞采集于42例健康人肝素抗凝血。42例健康人中，男22例，女20例，年龄26～58岁。根据Nakai方法，采用聚蔗糖制成的不连续梯度将红细胞分层，取最上层为年轻的红细胞，取最下层为老化红细胞，用于检测以下指标。

    (一)红细胞变形能力测定：采用DXC-300型核孔膜红细胞变形能力测定仪，测定红细胞滤过指数(erythrocyte filter index,EFI)作为红细胞变形能力的指标。EFI愈大，变形能力愈小；EFI愈小，变形能力愈大。

    (二)红细胞膜Calpain活性测定：采用分光光度计法测定反应体系中的致溶性产物的含量，以能释放吸收值为1的致溶性产物的酶量为一个活力单位，换算成mmol/L·s^-1。

    (三)Ca²⁺-ATP酶活性测定：采用Shalev方法。

    (四)SP测定：采用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳及薄层扫描法。

    结 果

    老化红细胞EFI，Calpain活性明显增高，Ca²⁺-ATP酶活性和SP相对含量明显降低，与年轻红细胞比较差异有极显著(P<0.001)，见表1。老化红细胞EFI与Calpain活性呈正相关(r=0.627,P<0.001)，与Ca²⁺-ATP酶活性和SP含量呈负相关(r=-0.505,-0.611,P<0.001)；Ca²⁺-ATP酶活性和SP含量与Calpain活性呈负相关(r=-0.614,-0.592,P<0.001)。

    表1 老化与年轻红细胞EFI，Calpain，Ca²⁺-ATP酶活性及SP测定结果

    Tab 1 The results of EFI, Calpain, Ca²⁺-ATPase and SP in young

    and aged erythrocyte (±s)

    Group

    n

    EFI

    Calpain

    (mmol·L^-1·s^-1)

    C_a²⁺-ATPase

    (nmolg·L^-1·s^-1)

    SP(%)

    Young erythrocyte

    42

    0.19±0.02

    0.46±0.05

    0.72±0.04

    28.52±6.29

    Aged erythrocyte

    42

    0.37±0.04*

    1.37±0.08*

    0.44±0.05*

    17.60±5.56*

    *P<0.01,vs young erythrocyte 讨 论

    本文结果提示老化红细胞变化能力降低与膜Calpain活性增高和Ca²⁺-ATP酶活性及SP含量降低有关。老化红细胞膜Ca²⁺-ATP酶活性和SP含量降低除与脂质过氧化损伤有关外，主要与Calpain活性增高，作用于红细胞膜区带3蛋白、Ca²⁺-ATP酶和SP，致其水解、退化和变性有关。而老化红细胞膜Calpain抑制物的含量与活性较年轻红细胞降低是引起Calpain活性增高的重要原因。Calpain活性增高，直接水解和破坏红细胞膜SP和其他膜内蛋白，引起老化红细胞膜结构松散，红细胞形状异常和膜流动性降低，致使红细胞变形能力降低。Ca²⁺-ATP酶活性降低，引起红细胞内和膜内Ca²⁺浓度增高，致使膜硬度增加和膜流动性降低，使红细胞变形能力降低。同时，红细胞膜内浓度增高，增强了Calpain活性，又加速了Ca²⁺-ATP酶和膜骨架蛋白的破坏，导致红细胞变形能力进一步降低。

    老化红细胞膜Calpain活性增高，导致了红细胞膜骨架蛋白和其他膜内蛋白的破坏，引起红细胞变形能力降低，参与了某些疾病和红细胞老化及红细胞寿命缩短的发生与发展。老化红细胞膜Calpain活性及膜蛋白的变化与红细胞变形能力关系的研究，为延缓红细胞功能衰退和改善老年健康等方面提供了一条值得探讨的途径。

    收稿日期：1996年12月18日

    修稿日期：1997年7月25日

    百拇医药网 http://www.100md.com/html/analecta/2003/08/29/71/361.htm