Biophysical characteristics and mechanisms of prolactin-stimulated calcium transport in the duodenum of female rats

คุณสมบัติทางชีวฟิสิกส์และกลไกของโพรแลคตินที่ใช้กระตุ้นการขนส่งแคลเซียมในลำไส้เล็กส่วนต้นของหนูเพศเมีย

Name: Walailak Jantarajit

LCSH: Tight junctions (Cell biology)

MeSH: 1-Phosphatidylinositol 3-Kinase

MeSH: Mitogen-Activated Protein Kinases

MeSH: Tight Junctions

Abstract: Prolactin (PRL) has been shown to rapidly stimulate two components of total active calcium transport, transcellular active and solvent drag-induced transepithelial transports. Solvent drag-induced transport occurs via the paracellular pathway, and is regulated by the charge- and size-selective properties of the epithelia. However, the mechanism by which PRL enhances calcium transport has not been investigated. This study therefore aimed to demonstrate the mechanism and signaling pathways of PRL action in the duodenum. Duodenal segments (6 cm) from 10-week-old female Sprague-Dawley rats were mounted in a modified Ussing chamber for measurement of the transepithelial calcium flux. Electrical parameters of the tissue, i.e., potential difference, short-circuit current, and transepithelial resistance, were measured by a computer-assisted clamping setup. Charge selectivity was determined by the dilution potential technique. The results showed that PRL increased the total active calcium transport in a dose-response manner. Its action was not inhibited by 50 μmol/L DRB (5,6-dichloro- 1-β-D-ribofuranosylbenzimidazole), a classic RNA polymerase II inhibitor, suggesting that the PRL signaling pathway in the duodenum is non-genomic. The maximal effective concentration of PRL of 800 ng/mL activated both transcellular active and solvent drag-induced calcium transports. Since the absolute permeability of sodium (PNa) was enhanced while that of chloride (PCl) was decreased by 800 ng/mL PRL, the ratio of paracellular permeability to sodium and chloride (PNa/PCl), which indicates charge selectivity, was increased. However, PRL did not alter the permeability ratio of the alkali cations (Li+, Na+, K+, Rb+, and Cs+). Furthermore, 75 μmol/L LY294002 (an inhibitor of phosphoinositide 3-kinase; PI3K) and 10 μmol/L U0126 (an inhibitor of mitogen-activated protein kinase; MAPK), but not 50 μmol/L AG490 (a Janus kinase 2 inhibitor), completely reversed the PRL-induced changes in the duodenal calcium transport and charge selectivity. It is concluded that PRL rapidly and directly stimulates the total active calcium transport in the duodenum through the non-genomic PI3K and MAPK signaling pathways. Changes in the charge selectivity of the paracellular pathway explained the PRL-stimulated solvent drag-induced calcium transport in the duodenum.

Abstract: มีรายงานว่าโพรแลคตินกระตุ้นการขนส่งแคลเซียมแบบใช้พลังงาน 2 ประเภทคือ การ ขนส่งแบบผ่านเซลล์และแบบไหลตามนํ้า การขนส่งแบบไหลตามน้ำเกิดขึ้นผ่านชอ่ งระหว่างเซลล์ และควบคุมโดยคุณสมบัติของชั้นเซลล์เยื่อบุในการคัดเลือกประจุและขนาดของสาร อย่างไรก็ตาม ยังไม่มีรายงานเกี่ยวกับกลไกของโพรแลคตินในการกระตุ้นการขนส่งแคลเซียม งานวิจัยนี้จึงมี วัตถุประสงค์เพื่ออธิบายกลไกและการส่งสัญญาณของโพรแลคตินในลำไส้เล็กส่วนต้น โดยใช้ เทคนิคของอูสซิ่ง กล่าวคือนำชิ้นส่วนของลำไส้เล็กส่วนต้นยาว 6 ซม.จากหนูขาวพันธุ์สแปร็กดอร์ลี่ เพศเมียอายุ 10 สัปดาห์ มาศึกษาการขนส่งแคลเซียมผ่านเยื่อบุในกล่องของอูสซิ่ง และวัดค่าตัวแปร ทางไฟฟ้าได้แก่ ค่าความต่างศักย์ ค่ากระแสที่ใช้ลัดวงจรและค่าความต้านทานของเยื่อบุโดยใช้ชุด อุปกรณ์คอมพิวเตอร์ และศึกษาคุณสมบัติการคัดเลือกประจุโดยเทคนิคไดลูชั่น ผลการวิจัยพบว่า ผลของโพรแลคตินในการกระตุ้นการขนส่งแคลเซียมแบบใช้พลังงานใน ลำไส้เล็กส่วนต้นขึ้นกับความเข้มข้นของโพรแลคติน สารยับยั้งอาร์เอ็นเอโพลีเมอร์เรสชนิดที่ 2 (5,6-dichloro-1-β-D-ribofuranosylbenzimidazole; DRB) ที่ความเข้มข้น 50 ไมโครโมลต่อลิตร ไม่ สามารถยับยั้งการออกฤทธิ์ของโพรแลคติน ซึ่งบ่งชี้ว่าการส่งสัญญาณของโพรแลคตินนี้อาศัยการ สังเคราะห์สารพันธุกรรมใหม่ โพรแลคตินที่ความเข้มข้น 800 นาโนกรัมต่อมิลลิลิตรซึ่งเป็นความ เข้มข้นที่มีประสิทธิภาพสูงสุด สามารถกระตุ้นการขนส่งแคลเซียมทั้งแบบผ่านเซลล์และแบบไหล ตามน้ำ นอกจากนี้ยังพบว่าโพรแลคตินเพิ่มคุณสมบัติของเยื่อบุในการยอมให้โซเดียมผ่านแบบ สัมบูรณ์แต่ลดการยอมให้คลอไรด์แบบผ่านสัมบูรณ์ จึงส่งผลให้สัดส่วนการยอมให้ผ่านของโซเดียม ต่อคลอไรด์มีค่าสูงขึ้น อย่างไรก็ดีโพรแลคตินไม่มีผลต่อการเปลี่ยนสัดส่วนการยอมให้ผ่านของอิ ออนประจุบวกในกลุ่มโลหะอัลคาไลน์ (ได้แก่ ลิเธียม โซเดียม โพแตสเซียม รูบิเดียม และซีเซียม) อนึ่งพบว่า LY294002 (สารยับยั้งฟอสโฟอิโนสิไทด์ 3-ไคเนส; PI3K) ที่ความเข้มข้น 75 ไมโครโมล ต่อลิตร และ U0126 (สารยับยั้งไมโตเจนแอคติเวดเต็ดโปรตีนไคเนส; MAPK) ที่ความเข้มข้น 10 ไม โครโมลต่อลิตร ส่งผลยับยั้งฤทธิ์ของโพรแลคตินในการกระตุ้นการขนส่งแคลเซียมและคุณสมบัติ การคัดเลือกประจุ ส่วน AG490 (สารยับยั้งยานัสไคเนสชนิดที่ 2) ที่ความเข้มข้น 50 ไมโครโมลต่อ ลิตรไม่มีผลดังกล่าว จากผลการวิจัยสามารถสรุปได้ว่า โพรแลคตินออกฤทธิ์โดยตรงอย่างเฉียบพลันในการ กระตุ้นการขนส่งแคลเซียมแบบใช้พลังงานโดยผ่านกลไก PI3K และ MAPK แบบไม่อาศัยการ สังเคราะห์สารพันธุกรรมใหม่ การที่โพรแลคตินเปลี่ยนคุณสมบัติการคัดเลือกประจุของช่องระหว่าง เซลล์ สามารถใช้อธิบายปรากฏการณ์ที่โพรแลคตินเพิ่มอัตราการขนส่งแคลเซียมแบบไหลตามน้ำ ผ่านช่องระหวา่งเซลล์ได้

Mahidol University

Address: NAKHON PATHOM

Email: liwww@mahidol.ac.th

Name: Narattaphol Charoenphandhu

Role: Thesis Advisors

Created: 2008

Modified: 2553-06-22

Issued: 2010-06-12

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

CallNumber: TH W151b 2008

eng

DegreeName: Master of Science

Level: Master's Degree

Descipline: Physiology

Grantor: Mahidol University

©copyrights Mahidol University

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	4836456.pdf	1.13 MB	19	2019-08-05 16:08:07

ใช้เวลา

0.391659 วินาที