研究背景及目的:表面抗原分化簇38(Cluster of Differentiation 38,CD38)-他克莫司结合蛋白12.6(FK506 Binding Protein 12.6,FKBP12.6)信号通路通过影响细胞内钙信号变化,参与多种组织器官的生物学进程和疾病的发生,但是我们对其在逼尿肌中的具体作用却知之甚少。本课题的目的是研究CD38-FKBP12.6信号通路对正常小鼠逼尿肌和逼尿肌过度活动(Detrusor Overactivity,DO)的影响并探讨相关机制,同时探究新的可能的DO治疗方案。方法:通过膀胱出口部分梗阻(Partial Bladder Outlet Obstruction,PBOO)技术,建立小鼠DO模型。使用蛋白质免疫印迹研究了:1.DO逼尿肌中CD38、FKBP12.6表达;2.CD38杂合子小鼠逼尿肌中CD38的表达情况;3.FKBP12.6全敲小鼠逼尿肌中1,4,5-三磷酸肌醇受体(Inositol-1,4,5-trisphosphate Receptor,IP3R)、瞬时受体电位通道4(Transient Receptor Potential Melastatin-4,TRPM4)、哺乳动物雷帕霉素靶点(mammalian Target of Rapamycin,mTOR)、磷酸化哺乳动物雷帕霉素靶点(p-mammalian Target of Rapamycin,p-mTOR)表达情况;4.FKBP12.6敲除对DO小鼠逼尿肌中雷尼丁受体(Ryanodine Receptor,RyR)表达量的影响。通过免疫荧光染色研究DO逼尿肌中CD38、FKBP12.6表达情况和小鼠逼尿肌中FKBP12.6与IP3R的共定位情况。通过小鼠尿斑实验研究CD38和FKBP12.6敲除后小鼠的排尿频率变化和FKBP12.6敲除对DO小鼠排尿频率的影响。通过小鼠尿动力实验研究CD38和FKBP12.6敲除后小鼠膀胱功能的变化和FKBP12.6敲除对DO小鼠膀胱功能的影响。通过逼尿肌肌条实验研究FKBP12.6敲除后正常小鼠逼尿肌和DO小鼠逼尿肌收缩功能的变化。通过腹腔脏器充盈反应研究FKBP12.6敲除后对正常小鼠和DO小鼠膀胱敏感性的影响。通过免疫共沉淀研究小鼠逼尿肌中IP3R和FKBP12.6是否存在相互作用。通过药物抑制实验研究FKBP12.6敲除后正常小鼠膀胱功能变化的机制。结果:1.CD38对小鼠膀胱功能的影响:(1)DO小鼠逼尿肌中,CD38表达量出现明显上调(P<0.05)。(2)相较于野生型小鼠(CD38+/+,Wild Type,WT),CD38杂合子小鼠(CD38+/-,Heterozygous,HZ)膀胱逼尿肌中CD38表达量下调了50%(P<0.05)。(3)CD38表达下调不影响膀胱大体形态。(4)CD38下调使小鼠排尿频率增高(P<0.01)。(5)CD38下调使小鼠膀胱出现储尿期不稳定(P<0.01)。2.FKBP12.6对小鼠膀胱功能的影响:(1)FKBP12.6在DO小鼠逼尿肌中明显下调(P<0.01)。(2)FKBP12.6基因敲除不影响小鼠膀胱和逼尿肌的形态。(3)FKBP12.6基因敲除增加小鼠排尿频率(P<0.01)。(4)FKBP12.6敲除增加膀胱敏感性(P<0.01),同时提高了小鼠逼尿肌条的收缩频率(P<0.05),可被2-氨基乙基二苯基硼酸酯(2-aminoethyldiphenyl borate,2-APB)逆转(P<0.01)。(5)IP3R抑制剂2-APB和TRPM4抑制剂9-菲酚(9-phenanthrol,9-PHE)能显著降低KO小鼠的尿频(P<0.05)和逼尿肌不稳定症状(P<0.05)。(6)FKBP12.6基因敲除不影响小鼠逼尿肌中IP3R和TRPM4的表达,但在小鼠逼尿肌中FKBP12.6和IP3R存在直接作用。(7)FKBP12.6敲除能够使小鼠逼尿肌中mTOR被激活(P<0.05)。(8)FKBP12.6敲除后小鼠逼尿肌阳离子转运受到明显影响。3.FKBP12.6对小鼠DO的影响:(1)FKBP12.6敲除不会对DO小鼠的膀胱逼尿肌形态产生明显的影响。(2)FKBP12.6敲除使DO小鼠排尿频率增加(P<0.05),并使储尿期膀胱压力波动增多(P<0.05)。(3)FKBP12.6敲除使DO膀胱对压力的敏感性增高(P<0.05)。(4)FKBP12.6敲除使小鼠DO逼尿肌自发性收缩增强(P<0.01)。(5)FKBP12.6敲除导致DO逼尿肌RyR表达明显下调(P<0.01)。结论:1.CD38的稳定表达在小鼠膀胱功能的维持方面起着重要的作用,其表达量下调将导致小鼠出现膀胱不稳定的现象。2.FKBP12.6在维持小鼠正常膀胱功能方面发挥了重要作用,FKBP12.6基因敲除可导致小鼠出现类似于DO的膀胱功能紊乱,可能与IP3R/TRPM4通路的异常激活有关。3.FKBP12.6敲除将导致小鼠DO逼尿肌中RyR表达量进一步下调,从而加重小鼠DO模型的膀胱功能紊乱。