MUCOCILIARY TRANSPORT--INHIBITORY NEURAL REGULATION

粘膜纤毛运输——抑制性神经调节

基本信息

  • 批准号:
    6342572
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 22.96万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    1999
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    1999-01-15 至 2003-12-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

DESCRIPTION (Applicant's abstract): We have discovered novel inhibitory neural pathways which interact with excitatory neural reflexes to regulate tracheobronchial mucociliary function. We propose that impaired tracheobronchial mucociliary clearance results from activation of predominantly inhibitory reflexes. These neural reflexes, activated by ammonia and SO2 regulate the components of the mucociliary transport system, namely ciliary beat frequency and airway secretory output. Inhalation of acidic irritants, such as SO2, primarily activate inhibitory neural pathways that suppress ciliary activity yet via cause a highly viscous mucus with an large relaxation time. In concert, these responses result in defective mucociliary transport and mucus accumulation in the airways. To delineate the proposed inhibitory neural pathways and their roles in the regulation of the mucociliary transport system, we will use a canine model in which the vagosympathetic trunks are exteriorized in skin tubes. Tracheal mucus velocity, TMV, and bronchial mucociliary clearance, BMC, will be measured using radioaerosol techniques. Airway secretory output, ASO, will be measured using a secretion collecting endotracheal tube and the rheological properties measured using rotational magnetic microrheometry. Ciliary beat frequency, CBF, will be measured in the trachea using heterodyne laser light scattering. SO2 will be used to activate the inhibitory reflex. We will demonstrate two inhibitory reflexes, one that traverses the vagosympathetic trunks and the other the sympathetic ganglia. We will identify the dominant ganglionic and efferent inhibitory and excitatory neural transmitters by cooling the vagosympathetic trunks to 0 degrees C, and by judicious local administration of general and specific inhibitors of ganglionic and receptor function. We will show the causal relationships between the neural transmission of the proposed inhibitory reflexes, and the suppression of CBF, changes in ASO and mucus viscosity and relaxation time. Through the derivation of the airway fluid depth, AFD, and the distance mucus is transported/ciliary beat, we will show the extent to which changes in CBF and/or airway secretory output and viscosity and relaxation time contribute to impaired mucociliary transport. Through the elucidation of the neural regulation of normal mucociliary function and the mechanisms underlying perturbations in this regulation that lead to abnormal mucociliary clearance, we will ascertain new potential pathogenic mechanisms contributing to the pathogenesis of diseases of the airways such as bronchitis, asthma and cystic fibrosis. Also possible sites and agents for therapeutic intervention will be identified.
描述(申请人的摘要): 我们发现了新的抑制性神经通路,它们与 兴奋性神经反射调节气管支气管粘膜纤毛 功能。我们建议受损的气管支气管粘液纤毛 清除主要是抑制性反射激活的结果。 这些由氨和 SO2 激活的神经反射调节 粘液纤毛运输系统的组成部分,即纤毛搏动 频率和气道分泌输出。吸入酸性刺激物, 例如 SO2,主要激活抑制神经通路 纤毛活动,但会导致高度粘稠的粘液,具有大的 放松时间。总之,这些反应会导致有缺陷的 粘液纤毛运输和呼吸道粘液积聚。到 描述所提出的抑制性神经通路及其在 粘膜纤毛运输系统的调节,我们将使用犬科动物 迷走交感神经干在皮肤中外化的模型 管。气管粘液速度、TMV 和支气管粘液纤毛 清除率,BMC,将使用放射性气溶胶技术进行测量。呼吸道 分泌输出,ASO,将使用分泌物收集器来测量 气管插管和使用测量的流变特性 旋转磁微流变测量法。纤毛跳动频率 CBF 使用外差激光散射在气管中进行测量。二氧化硫 将用于激活抑制反射。我们将演示两个 抑制反射,一种穿过迷走交感干的反射 另一个是交感神经节。我们将确定主导者 神经节和传出抑制性和兴奋性神经递质 通过将迷走交感干冷却至 0 摄氏度,并明智地 局部给予一般和特异性神经节细胞抑制剂 和受体功能。我们将展示之间的因果关系 所提出的抑制反射的神经传递,以及 抑制 CBF、ASO 和粘液粘度和松弛的变化 时间。通过推导气道液深、AFD 和 粘液输送​​/纤毛跳动的距离,我们将显示其程度 CBF 和/或气道分泌物输出和粘度的变化以及 松弛时间会导致粘液纤毛运输受损。通过 阐明正常粘液纤毛功能的神经调节 以及该监管中导致扰动的潜在机制 对于异常的粘膜纤毛清除,我们将确定新的潜力 导致疾病发病的致病机制 气道,如支气管炎、哮喘和囊性纤维化。还 治疗干预的可能部位和药物将是 确定。

项目成果

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