139 铅对细胞内钙离子及钙调蛋白影响的研究进展

本文综述了近年来铅对细胞内钙离子及钙调蛋白影响的研究进展.现有资料表明,铅可通过多种途径进入细胞内,从而改变细胞内钙离子浓度;进入细胞内的铅离子可以与钙离子竞争钙调蛋白上的钙离子结合位点,激活钙调蛋白,影响细胞代谢、合成、分泌等过程.

碘缺乏和甲状腺功能减退对大鼠仔鼠海马钙调蛋白表达的影响

目的 观察碘缺乏和甲状腺功能减退对大鼠仔鼠海马钙调蛋白(calmodulin)表达的影响.方法 健康2月龄雌性Wistar大鼠,交配妊娠后,取孕鼠28只,按体重随机分成对照组、碘缺乏组、甲状腺功能减退1和2组.自怀孕第6天(gestational day 6,GD6)起,碘缺乏组饲以缺碘地区粮食配制的饲料,饮用自来水;甲状腺功能减退1和2组分别给予5和15 ppm丙基硫尿嘧啶(propylthiouracil,PTU)饮水,饲以普通饲料,至生后第28天(postnatal day 28,PN28).分别于PN7、PN14和PN21时,每组随机取5只仔鼠,灌流固定大脑,进行组织病理切片和免疫组化染色,观察分析海马钙调蛋白表达.结果 PN14和PN21时,在CA1和CA3区,15 ppm组和碘缺乏组仔鼠海马钙调蛋白表达显著低于对照组(P<0.05).在DG区,钙调蛋白与对照组相比,差异无统计学意义.PN7时,各区均几乎观察不到阳性反应产物,各组间蛋白表达差异无统计学意义.结论 在本试验条件下,碘缺乏和甲状腺功能减退可下调海马CA1和CA3区钙调蛋白蛋白表达.

慢性镉所致肾脏毒性作用机制的研究进展

随着工业生产的发展,镉的生产和使用不断增加,同时也造成了它对生产和生活环境的污染.现已阐明机体长期接触低剂量镉可引起肾脏的损伤.镉致肾脏损伤的机制至今未完全阐明,我们仅就慢性镉所致肾脏毒性作用机制的研究进展作一简要介绍.

染铝对大鼠大脑皮层中CaM和CaMKⅡ蛋白表达影响

目的研究铝对大鼠大脑皮层CaM和CaMKⅡ蛋白表达影响,探讨铝的神经毒性的机制.方法应用248.7、74.7和37.3 mg/kg AlCl3对Wistar大鼠经口灌胃染毒,分别在染毒45、75和120 d和染毒结束后30 d处死大鼠,取脑分离大脑皮层.应用Western Blot方法测定各组大鼠脑皮层中钙调蛋白(CaM)和钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ(CaMKⅡ)表达情况.

阿特拉津对小鼠淋巴细胞钙离子浓度和钙调蛋白表达的影响

目的 研究阿特拉津对小鼠脾脏淋巴细胞内钙离子浓度([Ca2+]i)及钙调蛋白(CaM)表达水平的影响.方法 选用BALB/c小鼠分别以100、200和400mg/kg剂量的阿特拉津灌胃染毒,3周后处死,采用原子吸收光谱法测定血清中[Ca2+]i;脾淋巴细胞与荧光探针Fura-2/AM孵育后,用荧光分光光度法检测细胞内[Ca2+]i,蛋白印迹法观察细胞内CaM表达水平.结果 各剂量组血清中[Ca2+]i无显著变化;中、高荆量纽淋巴细胞内游离钙离子浓度显著高于阴性对照组(P＜0.01);中、高剂量组细胞内CaM的表达均显著低于阴性对照组(P＜0.01).结论 阿特拉津可致小鼠淋巴细胞内钙离子浓度升高,抑制其CaM的表达.

钙离子生物活性与针刺调节作用的研究进展

现有的研究结果表明[1],生物活性钙离子(Ca2+)做为一个主要的细胞内信使,参与调控许多细胞和组织的生理活动.包括肌肉收缩、新陈代谢、分泌以及细胞分裂等.

丹参酮ⅡA对心肌梗死模型大鼠心肌钙调蛋白及心功能的影响

目的：观察丹参酮ⅡA对心肌梗死模型大鼠心肌钙调蛋白(cardiac muscle, CaM)及钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ(calcium/calmodulin-dependentproteinkinase-Ⅱ, CaMKⅡ)mRNA 表达和心功能的影响。方法100只大鼠按随机数字表法分为假手术组、模型组、丹参酮ⅡA组。模型组、丹参酮ⅡA组采用结扎左侧冠状动脉前降支45 min再灌注45 min，并反复3次阻断与再灌注的方法建立大鼠心肌梗死模型。丹参酮ⅡA组尾静脉注射丹参酮ⅡA磺酸钠注射液10 mg/kg，假手术组、模型组尾静脉注射等体积生理盐水。连续给药7 d后断头处死，取心脏用Langendorff离体心脏灌流器灌流离体心脏，测定各组大鼠给药前后离体心脏左室大上升/下降速率(±LVdp/dtmax)、心肌收缩张力、心率等心功能指标；TTC染色观察心肌梗死面积；检测缺血区心肌组织CaM及CaMKII mRNA表达。结果与模型组比较，丹参酮ⅡA 组 CaM mRNA[(1.29±0.19)比(2.31±0.21)]及 CaMKⅡ mRNA[(1.10±0.07)比(2.13±0.18)]表达下调(P＜0.05)，心肌梗死范围[(25.12±0.43)%比(35.15±0.64)%]缩小(P＜0.05)，心肌收缩张力[(2.03±0.14)g比(1.06±0.12)g]及±LVdp/dtmax[(4701.2±135.3)mmHg/s比(3214.7±110.2)mmHg/s；(2518.7±65.4)mmHg/s比(1960.3±62.5)mmHg/s]增高(P＜0.05)。结论丹参酮ⅡA可下调急性心肌梗死模型大鼠心肌细胞CaM、CaMKⅡ mRNA表达，对心肌缺血有保护作用。

木犀草素对戊四氮致痫大鼠海马组织 CaM-CaMPK信号通路的影响

目的：观察木犀草素对戊四氮致痫大鼠认知功能的影响，探讨其作用机制。方法按随机数字表法将50只SD雄性大鼠分为正常对照组8只、模型组12只、木犀草素低剂量组11只、木犀草素中剂量组11只和木犀草素高剂量组8只。木犀草素低、中、高剂量组分别灌胃木犀草素混悬液25、50、100 mg/kg；正常对照组与模型组灌胃等体积的0.5%羧甲基纤维素钠混悬液，1次/d，连续给药36 d。除正常对照组外，其余各组大鼠于每日给药后30 min腹腔注射戊四氮(40 mg/kg)制备癫痫动物模型。采用Morris 水迷宫和新物体识别实验观察大鼠的学习记忆能力，ELISA 法测定大鼠海马组织中钙调蛋白(calmodulin, CaM)、钙调蛋白依赖性蛋白激酶(calmodulin-dependent protein kinase,CaMPK)水平，Western blot法检测大鼠海马组织Ras蛋白的表达。结果与模型组比较，木犀草素低、中、高剂量组大鼠逃避潜伏期[(28.51±3.84)s、(19.77±5.41)s、(14.86±2.76)s比(37.08±5.18)s]明显缩短(P＜0.05或P＜0.01)，分辨指数[(18.77±2.02)%、(25.06±4.32)%、(31.92±2.65)%比(13.87±2.14)%]明显增加(P＜0.05或P＜0.01)；海马组织中 CaM 水平[(140.33±13.52)ng/L、(124.26±9.97)ng/L、(113.52±11.57)ng/L 比(158.36±10.68)ng/L]、CaMPK 水平[(8.25±1.37)ng/ml、(7.69±0.84)ng/ml、(6.74±0.93)ng/ml 比(9.87±1.02)ng/ml]、Ras 蛋白[(0.99±0.08)、(0.76±0.07)、(0.52±0.07)比(1.58±0.12)]表达降低(P＜0.05或 P＜0.01)。结论木犀草素可有效改善癫痫大鼠的认知功能，其作用机制可能与下调癫痫大鼠海马组织中CaM-CaMPK信号通路相关蛋白的表达有关。

基于分子对接技术的辛热药药性表达研究

目的:基于分子对接技术,探讨辛热药药性表达与钙通道相关蛋白的关系.方法:辛热药附子、仙茅、肉桂药效成分与钙通道相关蛋白进行分子对接,通过比较、分析初步筛选出拟合适配度均较高蛋白作为潜在靶蛋白;并与苦寒药黄柏药效成分分子对接结果进行比较,从而确定相关潜在靶蛋白,后借助生物学实验进行验证.结果:通过比较、分析,筛选出毒蕈碱型乙酰胆碱受体和钙调蛋白可能为辛热药药性表达的潜在靶蛋白,并通过Western Blot实验显示,辛热药附子、仙茅、肉桂给药组均能够纠正阳虚状态下大鼠肝中的钙调蛋白表达,而苦寒药黄柏对其作用不明显.结论:钙调蛋白与辛热药药性表达密切相关.

电针对脑缺血再灌注大鼠海马钙调蛋白表达的影响

目的:探索电针对脑缺血再灌注大鼠大脑受损神经元的保护作用及其钙调蛋白信号转导机制.方法:随机将25只SD大鼠均分为假手术组、模型组、电针组、TFP组和电针+TFP组.采用改良Longa线栓法制作局灶性大脑中动脉缺血再灌注模型.电针组取“百会”“大椎”穴,选用疏密波,持续电刺激30 min.TFP组腰穿缓慢注入钙调蛋白阻滞剂三氟拉嗪(TFP) 40 μL/kg.电针+TFP组腰穿注射TFP并电针,其用药方法及取穴均同TFP组和电针组.假手术组和模型组不予治疗干预.依据Julio氏神经行为学评分法对各组大鼠进行评分,采用免疫组织化学染色法观察不同干预下模型大鼠海马钙调蛋白(CaM)的表达.结果:①神经行为学评分:与模型组(6.90±1.66)相比,电针组(14.50±1.08)、TFP组(11.70±1.06)、电针+TFP组(14.30±1.06)均显著升高(均P＜0.01),但仍低于假手术组(17.60±0.52)(均P＜0.01)；其中电针组又优于TFP组(P＜0.01).②大鼠海马CaM的蛋白免疫阳性表达评分:与假手术组(0.080±0.045)相比,模型组(1.680±0.268)显著升高(P＜0.01)；与模型组(1.680±0.268)相比,电针组(0.880±0.179)、TFP组(0.720±0.179)和电针+TFP组(0.420±0.249)均明显下调(均P＜0.01)；其中电针+ TFP组又明显低于TFP组(P＜0.05).结论:电针可减轻脑缺血再灌注大鼠大脑神经元的损伤,促进损伤修复,这一作用可能与其影响缺血再灌注后钙调蛋白信号有关.

辛热药药性表达与钙调蛋白之间关系的实验研究

目的:在观察辛热药附子、仙茅、肉桂和苦寒药黄柏对阳虚状态大鼠下丘脑-垂体-靶腺轴功能调节的基础上,通过体内外研究其对钙调蛋白的作用,以期阐释辛热药药性表达的实质.方法:氢化可的松琥珀酸钠粉针剂肌肉注射复制阳虚大鼠模型,辛热药附子、仙茅、肉桂和苦寒药黄柏对其干预7d后,检测下丘脑-垂体-靶腺轴的促甲状腺激素(TSH)、三碘甲腺原氨酸(T3)、甲状腺素4(T4)、17-羟皮质类固醇(17-OHCS)、皮质醇(COR)、睾酮(T)、雌二醇(E2)等相关指标及Western blot 法检测各组肝脏和体外培养的L02细胞中钙调蛋白的表达.结果:辛热药附子、仙茅、肉桂对阳虚状态的下丘脑-垂体-靶腺轴指标、钙调蛋白均有明显的纠正作用,而苦寒药黄柏对其作用不明显.结论:初步确定辛热药药性表达与钙调蛋白密切相关.

刺五加钙调蛋白基因的克隆及内生真菌对其表达的影响

目的:克隆刺五加的钙调蛋白( calmodulin,CaM)基因,并分析内生真菌对其表达的影响.方法:采用cDNA末端快速扩增(rapid amplification of cDNA ends,RACE)技术克隆刺五加CaM基因的全长cDNA序列.通过RT-PCR法检测可显著提高刺五加皂苷含量的内生真菌菌株P116-1a,P116-1b,P109-4,P312-1对CaM表达的影响.结果:刺五加CaM基因的cDNA全长为856 bp,开放阅读框长450 bp,编码149个氨基酸的蛋白,与人参Panax ginseng和胡萝卜Daucus carota等物种的CaM同源性均高达100％.RT-PCR的结果显示,内生真菌可显著提高刺五加CaM基因的表达量(P＜0.05),大表达量出现在菌株P109-4回接90 d时,达对照的2.96倍.结论:首次克隆并报道了刺五加CaM的cDNA全长序列,并证实内生真菌可显著提高刺五加CaM基因的表达量,为阐明内生真菌提高刺五加三萜皂苷含量的机制奠定了基础.

汉防己甲素在肿瘤治疗中的研究进展

汉防己甲素(tetrandrine, Tet)，又称粉防己碱，是从中草药粉防己的根块中提取的双苄基异喹啉类生物碱，是粉防己的主要有效成分。早期研究表明Tet具有消炎、镇痛、降压、抗纤维化等广泛的药理作用。临床用于治疗高血压、矽肺、肝纤维化等疾病，已取得了较好疗效。近年来的研究证实Tet是天然的非选择性的钙通道阻滞剂，又是钙调蛋白的拮抗剂，有着良好的应用前景。本文就近年来Tet在肿瘤治疗研究的主要进展作一回顾。

创伤后应激障碍大鼠海马Ca~(2+)/钙调蛋白的改变

目的 观察创伤后应激障碍(PTSD)大鼠海马神经元Ca~(2+)信号及钙调蛋白(CaM)的表达变化,探讨PTSD行为异常的神经生物学机制. 方法 采用国际认定的无连续单一应激(SPS)方法刺激建立大鼠PTSD模型.成年健康雄性Wistar大鼠60只,随机分为SPS模型的12h、1d、4d、7d组及正常对照组,采用荧光探针标记法、免疫组织化学、免疫印迹和RT-PCR法检测Ca~(2+)含量和CaM的表达变化.结果 SPS刺激后大鼠海马神经元内游离Ca~(2+)浓度(nmol/L)于12h内升高,24h增至顶峰,7d恢复正常.CaM的表达于SPS刺激后1d表达多,之后渐趋下降. 结论 海马Ca~(2+)信号调控与CaM的表达变化可能是PTSD大鼠情感行为异常的重要病理生理基础之一.

电压门控钙通道钙依赖性易化和失活的分子机制

电压门控钙通道受钙依赖性易化和失活两种相互对立的反馈机制调节.不同浓度的钙离子,通过作为钙感受器的钙调蛋白的介导,主要与钙通道α1亚基羧基端的多个不连续片段发生复杂的相互作用,分别引发钙依赖性易化和失活.钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ及其它钙结合蛋白等也参与此调节过程.新近研究表明,钙通道的钙依赖性调节机制失衡与心律失常等的发病机制密切相关.

神经颗粒素:一种脑特异性蛋白质

神经颗粒素(Neurogranin,Ng)是一种新发现的由78个氨基酸组成的脑特异性蛋白,主要分布于人类或动物的大脑皮层、海马和嗅球等脑区的神经突触后.作为Calpacitin蛋白家族中的一员,Ng是蛋白激酶C的天然作用底物及钙调蛋白(CaM)的储库.在生理状态下,Ng与CaM结合形成复合体,而在蛋白激酶C或氧化剂的作用下,Ng可被磷酸化、氧化及谷胱甘肽化等化学修饰,降低其与CaM的亲和力,从而参与对CaM及CaM-激活的蛋白酶,如CaM-依赖性NO合酶、CaM-依赖性蛋白激酶 II(CaMKII) 及CaM-依赖性腺苷酸环化酶的调节.同时,由于CaM-依赖性蛋白酶大多参与长时程增强(LTP)和长时程抑制(LTD)的诱导,并且Ng的基因表达和蛋白质合成与神经元的突触形成、分化同步,因此,Ng可能在学习、记忆、神经系统发育(可塑性)等生理性变化中具有重要作用.此外,一些研究表明,Ng还可能参与甲状腺机能减退、睡眠剥夺、衰老及脑低氧预适应等病理生理学变化所造成的神经系统功能的改变.

钙-钙调蛋白依赖性蛋白激酶II向突触转运的动物模型和在体实验方法

羊瘙痒因子139A感染小鼠脑组织中CaM信号通路变化的研究

目的 分析CaM及其下游信号分子在羊瘙痒因子感染小鼠模型脑组织中的变化特点.方法 利用Western blot及免疫组织化学方法检测羊瘙痒因子感染小鼠脑组织中CaM表达变化、分布特点及下游相关激酶及调控蛋白的表达变化.结果 在羊瘙痒因子139A感染小鼠终末期脑组织中CaM的表达较正常对照小鼠明显上调且主要分布于139A感染小鼠的皮层、丘脑和小脑区域.在羊瘙痒因子139A感染小鼠终末期脑组织中下游激酶CaMKⅡ、磷酸化的CaMKⅡ(p-CaMKⅡ)及p-CaMKⅣ表达水平增加.CaMKs的下游调控蛋白cAMP调控元件结合蛋白(cAMP response elementbinding protein,CREB)及其磷酸化形式(p-CREB)均呈上调趋势,而其下游调控蛋白脑源性神经营养因子(Brain derived neurotrophic factor,BDNF)表达则明显下调.结论 神经元内朊病毒的复制可能影响了BDNF的合成,从而使其降低了对神经元的保护作用.

钙调蛋白基因缺陷TRP1酿酒酵母菌株的构建和鉴定

目的构建钙调蛋白基因(CMD1)缺陷TRP1酵母菌株,为探讨钙调蛋白功能性基团对真菌致病性的影响打下基础. 方法通过基因等位置换,筛选产生cmd1::TRP1置换的YPH501菌株,并转入含CMD1序列的质粒Ⅱ.减数分裂后经省却Trp/Ura培养基选择得到发生cmd1::TRP1置换的酵母菌单倍体菌株. 结果 Southern blot证实了cmd1::TRP1基因置换,经省却Trp/Ura培养基选择得到了带有TRP1序列的酵母菌单倍体菌株. 结论成功构建了钙调蛋白基因缺陷TRP1酿酒酵母菌株,为后续研究打下了基础.

培养的小鼠小肠和胃Cajal间质细胞起搏电流的特性

目的:探讨培养的小鼠小肠和胃Cajal间质细胞(ICC)起搏电流的特性.方法:用二型胶原酶分离ICC并在含有干细胞因子的培养液中培养,72 h后通过免疫组织化学方法进行鉴定.利用传统全细胞模式膜片钳技术记录胃窦和小肠ICC的起搏电流.把电极内液的钙螯合剂EGTA浓度由0.1 mmol/L增加到10 mmol/L,使游离钙浓度降低,观察细胞内低钙对起搏电流的影响.结果:培养72 h后的ICC在光镜下表现出自胞体发出2-4条长突起,并与邻近ICC突起相互连接成网络状;激光共聚焦显微镜下观察到ICC表面酪氨酸激酶受体c-kit表达呈阳性;膜电位钳制在-60 mV的条件下,ICC上可以记录到自发而节律性内向电流,即起搏电流.在胃和小肠ICC之间以及单个ICC和ICC网络之间,电流幅度、频率有差异.在传统的全细胞膜片钳模式下,通过增加电极内液中EGTA浓度使细胞内游离钙降低时,可以激活ICC的内向电流;在细胞外给予钙调蛋白抑制剂W-7时,可以激活ICC内向电流的同时明显增加起搏电流的幅度.结论:小鼠胃和小肠ICC产生的起搏电流频率与小鼠胃和小肠自律运动的频率非常接近;网络ICC产生的起搏电流比单个ICC稳定、幅度高、频率快;ICC内游离钙浓度的降低是产生起搏电流的重要因素;钙调蛋白在ICC内参与起搏电流的抑制性调节.