生物有机翻译文献

源于大蒜的巯基活性化合物抑制上皮细胞的钠通道Patrick Krumm a, Teresa Giraldez b, Diego Alvarez de la Rosa c, Wolfgang G. Clauss a, Martin Fronius a, Mike Althaus a,⇑

前言

上皮细胞的钠通道（ENaC）是影响跨膜运输钠的一个关键因素，因此也影响到了有机体内盐和水的平衡。ENaC活动失调会导致机体的很多疾病，如高血压、盐浪费综合征、囊肿性纤维化、肺水肿和肠功能紊乱。因此，鉴别影响ENaC 活性的新奇的化合物是非常重要的。本文就对大蒜特有的有机硫化合物是否对ENaC有影响进行了研究。人类的ENaC在爪蟾卵母细胞内异源表达，他们的活性是由两个电极电压钳技术测量跨膜电流来判断。从5g大蒜里提取的新鲜化合物减少了爪蟾卵母细胞表达的ENaC的横跨膜电流在10分钟内，这个效果与使用的化合物量有关而且是不可逆的。这是完全敏感的对抑制ENaC的阿米洛利，但对控制卵母细胞不明显。通过二硫苏糖和L-半胱氨酸阻断大蒜的作用表明有巯基活性化合物的参与。大蒜有机硫化合物烯丙基半胱氨酸、蒜氨酸和二烯丙基硫化物对ENaC没有影响。通过对比，源于大蒜的巯基活性化合物蒜素显著的抑制了ENaC。这些数据表明源于大蒜的巯基活性化合物能抑制ENaC。

1介绍

ENaC是一种异质钠选择性离子通道，它由三个亚基组成α、β和γ。ENaCs 广泛表达于脊椎动物的上皮细胞，并且代表了跨上皮吸收钠的限速步骤。钠的跨膜运输通过上皮细胞产生渗透压梯度，从而推动水的渗透跨膜运动。ENaCs因此成为调节有机体内盐水平衡的关键因素。

在肾脏中，ENaCs表达于远端肾单位和皮质集合管，在那里他们负责钠从原尿的吸收，因此参与了调控全身盐分和水分的动态平衡以及血容量和血压。在肺部，在气道上皮细胞中表达的ENaCs调节呼吸道液的量和成分，并促进肺泡上皮细胞中肺泡液体的清除。在小肠内，ENaCs表达于对醛固酮敏感的结肠中，并且促进吸收沟中的钠和水。这表明，ENaCs对许多器官的生理作用是非常重要的，也暗示了他们的活动必须被精确调控。在病理情况下，这将变得尤为明显。受损的ENaC的调节与人类疾病相关：在肾脏中，一种高血压的遗传形式被称为利德

尔的综合征是由于基因突变，从而导致质膜中ENaCs数量的增加。与之相比，

突变引起的ENaC功能丧失导致盐耗综合征遗传性假性低醛固酮症1型。在肺部，增加呼吸道ENaC的活性，可以促进囊性纤维化肺疾病，然而，在远端肺ENaC 的活动衰退与肺水肿的形成有关。在肠道内，ENaC的活性受损会导致腹泻。

发现新化合物，从而影响ENaC的活动，与上述疾病的生物医学研究密切相关，同时，也是发展一种新型药理工具的先决条件。

一个工厂，已深入调查研究了该化合物及其药理潜力，发现是大蒜。

在日常生活中，大蒜是一种被广泛使用的调味品。几个世纪以来，大蒜已被确认可以作为一种天然的药物治疗各种疾病，如感染或心血管疾病。大蒜能有这样的益处，是因为其具有抗氧化，抗突变，抗增殖，抗菌和免疫调节的性能。由于其抗菌作用，目前，大蒜正在被研究看其是否能够治疗囊肿性纤维化。在这方面，重要的是探讨大蒜化合物对ENaC的假定影响，由于ENaC的活性较低会导致囊性纤维化的肺部疾病，并且减少呼吸道ENaC的活性，可以考虑作为治疗本病的分子工具。大蒜及其化合物也被认为，可以降低血脂，血浆粘度，血小板聚集，血压等心血管疾病的危险系数。基于ENaCs在肾脏和血压的长期调节之间

的联系，可以假设，通过大蒜降低血压，可能是与肾ENaC活性互动的结果。

这些例子表明，各种不同的细胞和分子作用归因于大蒜，这可能是病理条件下，也与放松管制的ENaC的活动有关。因此，本文研究了大蒜及其主要化合物对ENaC活性的假定影响。

2材料和方法

2.1 ENaC的异源表达和微电极记录

如前所述，去滤泡膜的光滑的爪蟾卵母细胞生长到阶段V / VI时，用cRNA 编码培养用作人类ENaC的三个亚基α、β和γ。RNA浓度为5 ng /μl每亚基，

每个爪蟾卵母细胞被注入18.4nl的体积。注射后24-48小时进行实验。卵母细胞被放置在透明玻璃室内，通过重力驱动系统灌注卵母细胞林格氏液，该溶液含有90mM的NaCl，1 mM的KCl，2mM的CaCl，10mM的4-（2-羟乙基）-1-哌嗪乙烷磺酸钠盐（HEPES），pH7.4。玻璃毛细血管外径为1.2毫米，被拉到微电极，并填充有1M的KCl。模电压通过双电极电压钳放大器钳位到60mV，跨膜电流（IM）用条状图表记录仪进行连续记录。

2.2 准备新鲜的大蒜萃取物

生物有机大蒜购于当地超市，用一个标准的厨房打大蒜压榨机，将5g新鲜的大蒜压榨进卵母细胞林格液中，将这个溶液冰浴1h，每10min旋转一次。待提取物均匀分布后过滤，得到干净、水溶的大蒜提取物。大蒜提取物必须每次实验前准备新鲜的，然后用卵母细胞格林溶液稀释至工作浓度（1:100到1：1000）。

2.3化学试剂和药品的应用

DTT和L-半胱氨酸购于Sigma公司，直接用于卵母细胞格林溶液，浓度分别为10mM和20mM。实验记录过程中，有相同浓度的甘露醇存在，以排除渗透的副作用。蒜素和DATS购于LKT实验室，SAC，DAS，DADS，蒜素和阿米洛利购于Sigma公司。SAC用卵母细胞格林溶液溶解至终浓度为1mM，蒜素用卵母细胞格林溶液溶解至浓度为1M，-20℃储存，实验时稀释为1mM。蒜素乙醇原液浓度为10mM，-80℃储存，实验时稀释为100μM，与从5g大蒜中提取

的提取物浓度近似相等。DAS和DADS每次实验前由原液制备，用DMSO溶解。

DATS的制备是由1M的原液用乙醇稀释而来，原液储存于-80℃。所有的DADS 的终浓度都为1mM。实验时有些加了适当的溶剂（DMSO和乙醇）帮助溶解。所有的药物都是在实验前不久用卵母细胞格林溶液新鲜配制的。在卵母细胞中表达的ENaC通过重力驱动灌注系统灌注药物。大蒜素和DATS实验，将含药的溶液注入卵母细胞的腔中，再停止灌注（由于数量药物有限）。孵育10min，将阿米洛利灌注到腔内，用药物溶剂乙醇控制进行。