揭示血管平滑肌中性别特异性的 cAMP 图谱

第二信使环磷酸腺苷（cyclic adenosine monophosphate，cAMP）在调节细胞功能（包括血管平滑肌〔vascular smooth muscle，VSM〕功能）中发挥关键作用。尽管已有大量研究关注不同细胞类型中cAMP信号的区室化，但生物学性别对VSM中不同cAMP池及其功能意义的影响仍在很大程度上尚未得到探索。为弥补这一知识空白，我们采用了涵盖靶向性cAMP生物传感器、血管环丝肌张力测定、活细胞钙成像、邻位连接分析以及体内超声成像的多尺度实验方法。研究结果显示，cAMP信号结构域呈现性别特异性分布：在雌性VSM中，cAMP池选择性地存在于肌浆网（sarcoplasmic reticulum，SR）中，而在雄性VSM中则不存在。卵巢切除消除了这种性别二态性；卵巢切除雌性动物（ovx）中的SR cAMP池消失，其模式与雄性细胞中观察到的情况相一致。与假手术雌性相比，雄性和卵巢切除雌性的VSM表现出显著更强的RyR-PDE3/PDE4关联，这提示卵巢激素依赖性的磷酸二酯酶从SR中隔离，可能使雌性细胞中该区室内的cAMP信号得以启动。从功能上看，这种具有性别二态性的cAMP区室化与雄性及卵巢切除组相较于雌性VSM/血管/小鼠中更小的Ca2+火花振幅、更低的异丙肾上腺素诱导性舒张以及更高的脉搏波传导速度相关。综上，这些研究结果确立了生物学性别是决定VSM亚细胞cAMP组织方式的基本因素，并为理解血管功能及心血管疾病中的性别差异提供了重要启示。

第二信使环磷酸腺苷（cAMP）在调节细胞功能中发挥着至关重要的作用，包括在血管平滑肌（VSM）中的调节作用。尽管已有大量研究关注不同细胞类型中cAMP信号的区室化，但生物学性别对VSM中不同cAMP库及其功能影响的作用仍在很大程度上尚未得到探索。为弥补这一知识空白，我们采用了涵盖靶向cAMP生物传感器、金属丝肌张力记录、活细胞钙成像、邻位连接分析以及体内超声成像的多尺度实验方法。我们的研究结果揭示了cAMP信号域具有性别特异性的分布：在女性VSM中，肌浆网（SR）内选择性存在cAMP库，而男性VSM中则不存在。卵巢切除术消除了这种性二态性；卵巢切除雌性（ovx）中的SR cAMP库消失，其模式与雄性细胞中观察到的情况相一致。与假手术雌性相比，雄性和卵巢切除雌性VSM中RyR-PDE3/PDE4的结合显著增强，这提示，依赖卵巢激素的磷酸二酯酶从SR中的隔离，使女性细胞中的该区室具备了cAMP信号传导能力。在功能上，这种具有性别差异的cAMP区室化与雄性及卵巢切除组相比女性VSM/血管/小鼠中更小的Ca2+火花振幅、较弱的异丙肾上腺素诱导舒张以及更高的脉搏波速度相关。综上，这些研究结果表明，生物学性别是决定VSM亚细胞cAMP组织方式的一个基本因素，并对理解血管功能及心血管疾病中的性别差异具有重要意义。

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🏷️ 血管平滑肌 cAMP信号 性别二态性 亚细胞区室化 磷酸二酯酶 血管舒张