腺苷及其受体的研究一直受到广泛的重视,但由于多数腺苷受体激动剂和拮抗剂的选择性较低,加之腺苷受体基因敲除小鼠近些年才出现,因此关于腺苷受体基础生理作用的研究相当有限。本工作以腺苷受体基因敲除小鼠为主要研究对象,通过选择性腺苷受体激动剂和拮抗剂,对腺苷受体的部分生理作用做出新的诠释。另外,咖啡因作为腺苷受体拮抗剂,在日常生活和临床研究中均有广泛的应用,本论文针对咖啡因特有的双向作用,对大剂量（75mg/kg）咖啡因的作用进行研究,并探讨其作用机制。首先,采用Samba血压测量系统检测腺苷A₁受体缺失对小鼠血压的影响,并观察给予非选择性腺苷受体激动剂（NECA）后小鼠血压的变化情况,然后,通过离体组织血管张力测定系统,对腺苷受体的血管活性作用进行研究。结果发现,在麻醉状态下,腺苷A₁受体基因敲除（A₁R-/-）小鼠的血压显著高于野生型（WT）小鼠,这种趋势不因给予NECA而发生改变。A₁R-/-小鼠的血压增强指数（AIX）与WT小鼠无显著区别,但NECA引起A₁R-/-小鼠AIX的下降幅度大于WT小鼠。在血管活性实验中,我们发现WT小鼠和A₁R-/-小鼠主动脉血管对苯肾上腺素引起的收缩或乙酰胆碱引起的舒张反应无明显差异。NECA能引起WT小鼠主动脉血管一定的收缩,而对A₁R-/-小鼠主动脉环呈现逐级递增的舒张作用;WT小鼠和A₁R-/-小鼠肠系膜动脉环对NECA引起的舒张作用无显著差异,给予A2A受体拮抗剂（SCH58261）,NECA的舒张效应亦无明显改变,但A2B受体拮抗剂（PSB1115）能使NECA引起的舒张效应发生明显右移。这些结果提示,腺苷A₁R缺失会引起小鼠的血压升高,激活A₁R能引起小鼠主动脉血管收缩,但对肠系膜微动脉血管活性无显著影响;在小鼠肠系膜微动脉,A2B受体主要参与血管活性的调节,不同血管部位,由于腺苷受体亚型的密度不同,腺苷对血管活性的调节作用也不同。腺苷受体对血管活性影响的结果尚不能解释A₁R缺失引起的血压升高,A₁受体对血压的调节作用可能是血管外的因素,机制有待进一步研究。采用遥测系统长时程跟踪自由活动的腺苷A₃受体缺失（A₃R-/-）小鼠,研究A₃受体缺失对小鼠心率、体温和活动量的影响以及腺苷A₁受体选择性激动剂R-PIA对A₃R-/-小鼠的作用。同时,通过整体实验动物监测系统（CLAMS）对A₃受体在代谢方面的作用进行研究。结果发现,雌性A₃R-/-小鼠的心率、体温和活动量均明显低于WT小鼠,而且昼夜节律变化也消失,雄性小鼠的差异并不明显。R-PIA引起WT小鼠的心率、体温和活动量明显下降,但R-PIA对A₃R-/-小鼠的作用明显减弱。另外,A₃R-/-小鼠的摄食量明显增加,产热量和活动量却明显降低,A₃R-/-小鼠的脂肪含量低于WT小鼠,糖耐量的能力却明显提高,尤其是雄性小鼠最为明显。统计表明,同年龄、同性别的A₃R-/-小鼠与WT小鼠的体重并无显著差异。这些结果提示,小鼠缺少A₃受体时,正常的昼夜节律完全被打乱,尤其雌性小鼠表现明显,雄性小鼠变化不大,这种因性别差异引起的不同目前尚无合理的解释。A₁受体的选择性激动剂R-PIA ,对心脏、体温和活动的抑制作用在A₃R-/-小鼠全部消失,说明A₁和A₃受体对R-PIA的作用均非常重要。A₃受体缺失对小鼠代谢的结果提示,拮抗A₃受体能够减少脂肪的生成,提高糖耐量能力,而且不受摄食量的影响,可能成为一种治疗Ⅱ型糖尿病的方法。实验中发现,大剂量咖啡因能引起小鼠心率、体温和活动量显著的抑制,而同等剂量的其它甲基黄嘌呤类物质却没有相同的作用,苯二氮卓类药物地西泮不能拮抗咖啡因的抑制作用,磷酸二酯酶抑制剂（洛利普兰和罂粟碱）能模拟部分咖啡因的作用。大剂量咖啡因对所有基因型小鼠均有明显的抑制作用,但对A₃R-/-小鼠的抑制作用低于WT小鼠,对KitW-sh肥大细胞缺陷小鼠的抑制作用与A₃R-/-小鼠相似,给予小鼠A₃R激动剂（CI-IB-MECA）和促肥大细胞脱颗粒化合物（C48/80）均会引起小鼠体温下降。给予大剂量咖啡因30min后,WT小鼠血清中组胺的含量明显升高;4h之后,小鼠脑内杏仁核区c-fos的表达明显增多,但重复注射大剂量咖啡因之后,c-fos的表达无明显变化,实验证明,大剂量咖啡因能引起耐受,耐受作用至少持续至给药后2周。以上结果表明,大剂量咖啡因引起小鼠的心率、体温和活动量下降,与前期研究的低剂量咖啡因兴奋作用不同。结果提示,大剂量咖啡因不是作为腺苷受体拮抗剂而发挥作用的,其中一部分作用可能是通过抑制磷酸二酯酶活性实现的,另一部分可能通过作用于中枢系统,A₃受体参与调节,介导肥大细胞脱颗粒,引起组胺大量释放而产生抑制,具体作用环节有待进一步验证。