Введение
1 Общая характеристика работы 9
2 Обзор литературы 18
2.1 Особенности газообразных посредники как регуляторов физиологических функций 18
2.2 Оксид азота (II) 20
2.2.1 Оксид азота (II) и его физико-химические характеристики 20
2.2.2 Доноры и инактиваторы NO 22
2.2.3 Мишени действия и функции NO 24
2.2.4 Эффекты NO в нервной системе 28
2.2.5 Влияние NO на нервно-мышечную передачу 30
2.3 Монооксид углерода 33
2.3.1 Физико-химические свойства СО, токсикологические эффекты 34
2.3.2 Синтез монооксида углерода 35
2.3.2.1 Субстрат синтеза СО - гем 35
2.3.2.2 Гемоксигеназная система 39
2.3.2.3 Распределение гемоксигеназ в различных тканях 43
2.3.2.4 Регуляция активности гемоксигеназной системы 47
2.3.2.5 Сравнение СО и NO генерирующих систем 49
2.3.3 Физиологические эффекты СО 51
2.3.3.1 Эффекты СО в нервной системе 51
2.3.3.2 Эффекты СО в сердечно-сосудистой системе 53
2.3.3.3 СО как гиперполяризущий медиатор в желудочно-кишечном тракте 55
2.3.4 Механизмы действия СО 58
2.4 Сероводород 56
2.4.1 Сероводород, структура, физико-химические свойства 59
2.4.2 Синтез сероводорода 60
2.4.2.1 Метаболизм серосодержащих аминокислот 60
2.4.2.2 Молекулярная биология цистатионин р-синтазы и цистатионин у-лиазы 63
2.4.2.3 Ферментативный синтез сероводорода 66
2.4.2.4 Неферментативный синтез сероводорода 69
2.4.3 Катаболизм сероводорода 71
2.4.4 Токсичные эффекты и эндогенные концентрации сероводорода 72
2.4.5 Физиологическая роль сероводорода и мишени его действия 76
2.4.5.1 Эффекты сероводорода в нервной системе 76
2.4.5.2 Сероводород в гладкой мышце 81
2.5 Взаимодействие газообразных посредников - сероводорода, оксида азота (И) и монооксида углерода 84
3 Объекты и методы исследования 88
3.1 Объекты исследования 88
3.2 Растворы и фармакологические вещества 88
3.3 Электрофизиологические методы исследования 92
3.3.1 Экспериментальная ванночка и система перфузии 92
3.3.2 Изготовление, заполнение и подведение микроэлектродов 93
3.3.3 Регистрация биопотенциалов 95
3.3.4 Анализ синаптических сигналов 96
3.4 Иммуногистохимический метод 97
3.5 Проведение полимеразной цепной реакции с обратной транскрипцией 98
4 Результаты исследования и их обсуждение 103
Глава 1 Молекулярные механизмы действия оксида азота (II) на нервно-мышечную передачу 103
1.1 Результаты исследования 103
1.1.1 Эффекты экзогенных и эндогенных доноров оксида азота (II) на вызванную секрецию медиатора и ионные токи двигательного нервного окончания лягушки 103
1.1.2 Исследование эффектов L-аргинина - субстрата для NO-синтазы на секрецию медиатора и ионные токи двигательного нервного окончания 18
1.1.3 Исследование роли гуанилатциклазной системы в эффектах NO на секрецию медиатора и ионные токи нервного окончания 114
1.1.4 Исследование роли аденилатциклазной системы в эффектах N0 на секрецию медиатора и ионные токи нервного окончания 117
1.1.5 Исследование роли цГМФ-ингибируемой цАМФ-специфичной фосфодиэстеразы в эффектах N0 на секрецию медиатора и ионные токи нервного окончания 120
1.1.6 Исследование роли цГМФ-стимулируемой цАМФ-специфичной фосфодиэстеразы в эффектах NO на секрецию медиатора и ионные токи нервного окончания 122
1.1.7 Исследование роли протеинкиназы А в эффектах N0 на ионные токи нервного окончания и вызванную секрецию медиатора 125
1.2 Обсуждение результатов 127
1.2.1 Оксид азота угнетает вызванное освобождение медиатора и усиливает потенциалзависимые калиевые токи двигательного нервного окончания 127
1.2.2 Модуляция эндогенного синтеза NO с помощью субстрата и блокатора NO-синтаз. Влияние высоких и низких концентраций L-аргинина на секрецию медиатора и ионные токи двигательного нервного окончания 129
1.2.3 Изменение уровня циклических нуклеотидов опосредует эффекты N0 в двигательном нервном окончании лягушки 132
1.2.4 Роль цГМФ-зависимых фосфодиэстераз в эффектах оксида азота на вызванное освобождение ацетилхолина 133
Глава 2 Исследование роли монооксида углерода в регуляции нервно-мышечной передачи 138
2.1 Результаты исследования 138
2.1.1 Влияние экзогенного СО на секрецию медиатора и ионные токи двигательного нервного окончания 138
2.1.2 Влияние ингибитора гемоксигеназы (ZnPP-IX) на ионные токи нервного окончания и секрецию медиатора 142
2.1.3 Исследование роли гуанилатциклазной системы в эффектах СО на функцию двигательного нервного окончания 145
2.1.4 Исследование роль аденилатциклазной системы в эффектах СО 149
2.1.5 Исследование роли цГМФ-зависимых фосфодиэстераз в эффектах монооксида углерода на вызванное освобождение ацетилхолина 152
2.1.6 Иммуногистохимическое определение гемоксигеназы-2 в скелетных мышечных волокнах 154
2.2 Обсуждение результатов 154
2.2.1 Пресинаптические эффекты СО в нервно-мышечном синапсе лягушки 154
2.2.2 Эффект СО опосредуется цАМФ- и цГМФ-зависимыми сигнальными путями 156
2.2.3 Роль цГМФ-зависимых фосфодиэстераз в реализации эффектов СО 158
2.2.4 СО синтезируется в области нервно-мышечного синапса и модулирует освобождение медиатора из двигательного нервного окончания 160
Глава 3 Выявление эффектов и механизмов действия сероводорода на освобождение медиатора в нервно-мышечном соединении 164
3.1 Результаты исследования 164
3.1.1 Влияние сероводорода и гидросульфида натрия на вызванную секрецию медиатора и электрогенез двигательного нервного окончания лягушки в условиях низкого содержания ионов Са в растворе 164
3.1.2 Влияние гидросульфида натрия на спонтанные и вызванные потенциалы концевой пластинки при нормальной концентрации ионов Са2+ в растворе 168
3.1.3 Исследование роли аденилатциклазной системы в эффектах сероводорода на секрецию медиатора 170
3.1.4 Исследование роли гуанилатциклазной системы в эффектах сероводорода на секрецию медиатора и ионные токи нервного окончания 173
3.1.5 Исследование роли рианодиновых рецепторов внутриклеточных Са~+-депо в эффектах сероводорода на секрецию медиатора 175
3.1.6 Влияние субстрата и блокаторов синтеза сероводорода на секрецию медиатора в двигательном нервном окончании лягушки 177
3.1.7 Влияние гидросульфида натрия на спонтанную и вызванную секрецию медиатора в нервно-мышечном синапсе мыши 179
3.1.8 Влияние блокаторов синтеза сероводорода на секрецию медиатора из двигательного нервного окончания мыши 180
3.1.9 Выявление ферментов, генерирующих сероводород, в скелетной мышце мыши методом полимеразной цепной реакции с обратной транскрипцией 182
3.2 Обсуждение результатов 186
3.2.1 Пресинаптическое влияние сероводорода в нервно-мышечном синапсе лягушки 186
3.2.2 Роль циклических нуклеотидов в реализации эффектов сероводорода на нервно-мышечную передачу 188
3.2.3 Роль внутриклеточных Са -депо в реализации эффектов сероводорода на нервно-мышечную передачу 190
3.2.4 Возможность синтеза сероводорода в области нервно-мышечного синапса лягушки 192
3.2.5 Экзогенный сероводород усиливает, а блокаторы его синтеза снижают вызванное освобождение медиатора в нервно-мышечном синапсе мыши 193
3.2.6 Выявление экспрессии ферментов синтеза сероводорода в диафрагмальной мышце мыши 194
Заключение 197
Выводы 202
Список литературы 206
