探讨针刺改善高血压心肌肥厚及心功能损害潜在机制的新思路

长期高血压可导致以心肌肥厚为特征的心室重塑,迄今现代医学尚无法完全阻滞高血压心肌肥厚(包括心肌细胞肥大和心肌组织纤维化)及心衰的发展进程.研究表明,针刺能够兴奋迷走神经,对抗交感神经过度的紧张性活动,有效地降低血压,并能够通过调节心肌细胞内钙信号相关蛋白改善心脏功能.上述研究结果为针刺治疗高血压-心肌肥厚-心衰发展进程提供了科学依据.本文通过系统梳理高血压-心肌肥厚及心脏功能损害的发生发展机制以及目前积累的针刺心血管效应研究,从调节自主神经、内分泌、细胞因子及细胞内钙信号相关通路等几个方面,对针刺改善高血压心肌肥厚及心功能损害的潜在机制提出新的研究思路.

川芎嗪对血小板活化钙信号的影响及作用机制

分析国内外在研究川芎嗪与血小板活化时游离钙离子浓度关系方面的文献报道,为进一步研究川芎嗪的药理作用提供参考.通过检索中国知网、万方及PubMed等数据库,查阅整理上述研究领域的相关文献25篇.目前研究显示,血小板活化时血小板胞质内钙离子浓度升高,其升高取决于细胞外血小板膜外基质中的钙内流和血小板细胞内钙池的钙释放.川芎嗪主要通过抑制血小板内钙离子浓度升高,发挥抑制血小板活化的药理作用.川芎嗪抑制血小板活化的具体作用途径机制仍不明了,目前的研究大多支持川芎嗪通过抑制胞内游离钙离子浓度升高进而抑制血小板活化这一结论,但这些研究多为描述性的,缺少动态观察川芎嗪对钙离子作用的相关研究.

介导心肌肥大的一条新的信号通路--Calcineurin通路

心肌肥大是心肌细胞对外界刺激, 如工作负荷、神经体液因子及内在心肌蛋白遗传突变的一种基本应答.已知胞内Ca2+浓度升高在各种刺激诱导心肌肥大的信号传递中起重要作用,但对Ca2+信号下游的传递机制一直不甚清楚.新近研究证实,由Ca2+活化的钙调神经磷酸酶(CaN)在心肌肥大的信号传递中起重要作用,其可能是Ca2+信号致肥大基因活化的偶联环节.抑制CaN活性可阻滞各种因素诱导的心肌肥大的发生与发展,提示Ca2+-CaN依赖的信号通路可能是介导心肌肥大的一条新的、重要的信号通路.

哺乳动物细胞线粒体融合-分裂与钙离子信号的关系

线粒体是一种高度动态的细胞器,通过融合和分裂两个相反的过程来维持正常的形态结构.在哺乳动物中,多种因素影响线粒体的融合-分裂的平衡,但现已明确,线粒体融合的主要调节因子为Mfn1/2、OPA1,介导线粒体分裂的主要调节因子为Drp1、Fis1.新近研究发现,线粒体融合-分裂平衡的紊乱将导致线粒体结构和在细胞内分布的异常,进而影响细胞和线粒体对钙离子信号的反应;同时,钙离子也可通过多种机制影响线粒体的形态结构与分布.

膜耦联的关键分子junctophilin

junctophilin是目前公认的可兴奋细胞的胞膜与内(肌)质网耦联的分子基础.其可能的作用机制是以C端锚定在内(肌)质网上, 通过N端的MORN结构域(MORN motif)与细胞膜相互作用.目前已知该分子在哺乳动物中存在四种亚型,在骨骼肌和心肌分别以Jp-1和Jp-2为主. junctophilin的低表达会导致细胞膜与内(肌)质网脱耦联,从而使心肌和骨骼肌兴奋收缩耦联效率降低, 进而影响收缩能力.目前已发现junctophilin基因突变与心衰等疾病有关,因而junctophilin可能成为针对这些疾病的药物开发新靶点.

钙信号机制在神经肽Y诱导心肌细胞肥大中的作用

目的探讨钙依赖的信号转导途径在神经肽Y诱导心肌细胞肥大中的作用.方法用NPY刺激Wistar乳鼠心肌细胞,并用Ca2+/CaM依赖的钙调神经磷酸酶(CaN)的特异性抑制剂环胞素A(CsA)加以干预.应用3H-Leu掺入量法测定心肌细胞蛋白质合成速率, 用Fluo3-AM荧光标记细胞内游离钙离子, 观察不同作用时限内心肌细胞胞浆及核内钙离子浓度变化.结果①心肌细胞3H-Leu掺入量测定:与对照组相比,NPY10nM组3H-Leu掺入量有所增高,但与对照组比无显著差异,而NPY100nM 组心肌细胞3H-Leu掺入量较对照组明显增高(p<0.05).CsA组和对照组相比无显著差异.②加入100nmol/L NPY即刻至10min内,心肌细胞胞浆及核内钙含量均无显著差异.经100nmol/L NPY刺激24h后,心肌细胞胞浆及核内钙含量明显高于对照组(p<0.001,p<0.001).结论 NPY刺激心肌细胞蛋白质合成增加,提示NPY可诱导心肌细胞肥大;CaN抑制剂CsA可阻断NPY上述效应,说明Ca2+/CaM依赖的CaN信号途径在其中起重要作用.较长时间的NPY刺激可导致心肌细胞胞浆及核内钙Ca2+浓度增加,这可能是活化CaN信号途径的始动环节.

肠致病性大肠埃希菌感染对靶细胞内钙信号变化的影响

肠致病性大肠埃希菌( Enteropatho-genic Escherichia coli, EPEC),经粪-口途径传播,是导致婴幼儿腹泻的主要病原体.

脊髓感觉网络中钙信号在炎性痛状态下的活动依赖性增强

腺苷对海马神经元内钙离子振荡的作用研究

目的 在细胞水平研究腺苷对原代培养的SD大鼠海马神经元内钙离子振荡的具体影响,并探讨其可能的作用机制,从而为腺苷的抗癫痫作用提供实验依据.方法 本实验以SD大鼠新生48 h内的乳鼠作为取材对象,以胰酶消化加巴氏管机械吹打的方法,经条件培养基纯化建立原代培养海马神经元的研究模型.选取7～9 d的细胞,应用激光扫描共聚焦显微镜结合Fluo-3/AM标记技术,利用细胞外灌流方式给予腺苷的方法,检测腺苷干预前后钙离子振荡的相关指标.结果 原代培养的SD大鼠乳鼠的海马神经元在7～9 d发育基本成熟后可以观察到神经元内自发同步的钙离子振荡.给予腺苷后,发现Ade能抑制成熟海马神经元自发同步钙离子振荡的频率和幅度:频率从加药前的(0.020±0.003)Hz减少到(0.005±0.001)Hz,幅度从加药前的1.87±0.17下降到1.10±0.07,且这种抑制作用对于腺苷的浓度水平有一定的要求性.用高钾作为去极化刺激模拟癫痫状电活动时,钙离子震荡的频率加快,幅度增大,而腺苷对高钾诱发钙离子振荡的频率和幅度表现出了显著抑制作用.结论 在体外培养海马神经元的研究中发现,腺苷对海马神经元内钙离子振荡具有显著的抑制作用,这可能是腺苷作为内源性物质发挥抗癫痫作用的机制之一.

氟桂利嗪阻滞小鼠皮质神经元胞浆钙离子内流的实验研究

目的研究缺血状态下神经元胞浆内游离钙离子的变化及氟桂利嗪阻滞钙离子内流的作用.方法用Flu-3/AM作为细胞内钙离子的荧光探针负载培养的小鼠皮质神经元标记物,应用激光共聚焦技术检测缺血条件和加用氟桂利嗪后细胞内荧光强度(△FI)的变化.结果给予缺血处理10mir后,神经元胞浆内钙离子△FI明显升高(17.52±3.16);经氟桂利嗪顸处理后,可以明显抑制钙离子的△FI(9.55±2.10),差异具有显著性意义(P＜0.01),氟桂利嗪对无钙培养液缺血神经元胞浆内的钙离子浓度亦有抑制作用.结论缺血状态下,神经元内钙离子明显升高,氟桂利嗪抑制胞浆内钙离子的升高,除通过阻断胞膜的电压敏感性钙通道外,可能还影响细胞内钙池的钙释放功能.

心肌细胞外钙内流对PTEN表达的影响

目的探讨血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)介导的心肌细胞外钙内流对PTEN mRNA和蛋白表达的影响.方法新生Wistar乳鼠原代培养.用不同浓度的AngⅡ(10-8～10-5mol/L)促进心肌细胞外钙内流,特异的钙敏感指示剂Fur-2/AM测定心肌细胞内钙浓度([Ca2+]i).逆转录酶链式反应(RT-PCR)、Western blot分别检测PTEN mRNA和蛋白表达.结果AngⅡ在10-8～10-5mol/L浓度范围内能浓度依赖性促进心肌细胞外钙内流;心肌细胞外钙内流的增加能升高其PTEN mRNA和蛋白表达.结论心肌细胞内钙升高在促进心肌肥厚的同时,激活了PTEN的表达,可能对细胞内钙负荷所致的心肌肥厚起负反馈调节作用,PTEN是一内源性心肌肥厚抑制因子.

钙离子信号在破骨细胞中作用的研究进展

骨基质形成和吸收是骨代谢中重要的平衡过程,许多骨疾病都与这一平衡破坏有密切关系.破骨细胞的形成和功能异常导致骨基质吸收异常是一主要原因,许多研究关注影响破骨细胞形成的因素及相关调控机制.钙离子是生物体内重要的“第二信使”,几乎参与了所有生物体的细胞代谢过程,与细胞的分化、增殖、运动、凋亡等过程密切相关.核转录因子受体(Receptor activator of nuclear factor-κB ligand,RANKL)是破骨细胞形成的必需因子,主要是通过诱导单核细胞产生持续性的钙振荡进而激活T细胞核因子1(Nuclear factor of activated T cells c1,NFATc1)的基因转录和蛋白表达增加,进而促使单核细胞融合成为破骨细胞.钙离子信号还影响着破骨细胞的运动、功能及凋亡等许多生命活动过程.力学刺激、ATP、整合素等都可通过诱发钙振荡来影响破骨细胞的形成与功能.目前研究尚未完全认识钙振荡所包含的信息和钙离子的来源途径,揭示破骨细胞与钙信号之间的关系可对我们治疗破骨细胞相关疾病提供参考.

珍稀药用铁皮石斛4个CIPKs基因的鉴定与表达分析

类钙调磷酸酶B蛋白(calcineurin B-like protein,CBL)互作蛋白激酶(CBL-interacting protein kinase,CIPK)通过感应钙信号,在植物生长发育、逆境生理等生命活动中发挥重要作用.本研究利用RACE技术首次从珍稀药用铁皮石斛中克隆到4个CIPK基因cDNA全长,DoCIPK1、DoCIPK2、DoCIPK3和DoCIPK4 (GenBank 注册号KT957557、KT957558、KT957559和KT957560),编码蛋白分别含473、449、451、440个氨基酸,分子质量依次为53.50、50.93、51.50、50.16 kDa,等电点7,99、9.25、8.81、9.11;与多种植物CIPKs蛋白一致性在70％～90％、69％～80％、78％～93％、66％～82％之间;各含1个蛋白激酶的保守结构域(分别为第21～275、14～268、16～271、12～266位氨基酸)、1个CIPK家族特有的NAF/FISL结构域(335～391、313～370、310～369、305～362)和多个功能基元;4个蛋白均无信号肽或跨膜域,预测主要分布在质膜、内质网等亚细胞水平,与拟南芥AtCIPK24三维结构类似;DoCIPK1、DoCIPK3分别隶属于拟南芥和水稻CIPKs分子进化树的E、A类群,DoCIPK2和DoCIPK4属于C类群;DoCIPK1基因在石斛叶和茎中的相对表达量无显著差异,根中表达量为叶中的0.35倍;DoCIPK3转录本在茎和根中的丰度分别为叶中3.36倍和3.47倍;DoCIPK2与DoCIPK4的表达模式相似,二者在叶和茎中的相对表达量无显著差异,根中表达量分别为叶中的2.08倍和7.86倍.DoCIPK1、DoCIPK2、DoCIPK3和DoCIPK4基因克隆、生物信息特征及表达特性为下一步研究基因在铁皮石斛生理适应中的分子功能奠定基础.

内皮素1对胞浆Ca2+升高调控作用的研究进展

由21个氨基酸残基组成的内皮素1(ET-1)不仅是已知强的缩血管活性肽,还对血管形成与重构、细胞增殖、细胞外基质合成和感觉神经活化等诸多生理活动具有调控作用.其生理效应多通过升高胞浆Ca2+继而促发连锁反应来实现.增强细胞外Ca2+内流和促进胞内Ca2+释放是ET-1升高胞浆Ca2+浓度的两条基本途径,同时,通过抑制胞内的Ca2+外排与重摄取反对细胞核等非典型Ca2+库内的Ca2+信号的调控同样可以达到升高胞浆Ca2+浓度的目的,本文主要就ET-1升高胞浆Ca2+的调控途径作一综述.

参与神经胶质瘤C6细胞中的钙信号--两种G-蛋白偶联核苷酸受体亚型P2Y1和P2Y2

烟酰胺对人皮肤黑素细胞黑素转运作用研究

目的 研究烟酰胺作用于人皮肤黑素细胞后,对黑素细胞中钙信号、细胞骨架的影响及其与黑素小体运动速率和分布的作用,并探讨其中的相互关系.方法 体外培养的人皮肤黑素细胞中分别加入0.00、0.05、0.25、1.25、6.25 mg/ml烟酰胺后,用荧光抗体染色法检测黑素细胞中游离钙离子浓度,以生化法测定细胞中钙泵活性,以Western Blot蛋白浓度测定法测定动力蛋白Dynein的表达水平,显微镜下观察活细胞中烟酰胺对黑素小体运动速率及黑素小体分布的影响.结果 烟酰胺对人皮肤黑素细胞中游离钙浓度影响显著,并有剂量.效应关系,y=76.4612-5.435x(r=0.97);细胞钙泵活性随烟酰胺浓度的增加而下降;细胞中动力蛋白表达随烟酰胺加入的浓度不同而改变;在烟酰胺浓度为0.05和25 mg/ml时,细胞功能正常的情况下,钙泵活性正常,能够调控细胞中的物质转运,而黑素细胞中Dynein表达却明显减少(P<0.05),而烟酰胺浓度为1.25mg/ml时,钙泵活性减弱(P<0.05),黑素细胞中动力蛋白Dynein的表达增加(P＜0.05).当烟酰胺作用浓度为0.25和1.25 mg/ml时,黑素细胞中黑素小体的运动速率明显增加(P<0.05),同时细胞中黑素小体密集度随烟酰胺浓度增加而下降.结论 烟酰胺参与黑素的转运过程并能加快黑素细胞中黑素小体的运动速率,显示烟酰胺对钙泵、细胞动力蛋白Dynein表达和黑素小体运动具有调控作用,作用浓度为一重要调节因素.

特殊分子支架--神经变性疾病靶向性疗法的新思路

据Stoica R 2014年6月3日（Nat Commun，2014，5：3996-3996.）报道，伦敦大学国王学院研究人员通过研究发现，一种特殊的分子支架可以促进细胞的关键部分进行相互作用，进而可以治疗痴呆和运动神经元疾病等，为后期开发治疗神经疾病的靶向药物疗法提供了新的思路。
　　研究人员重点对细胞内线粒体和内质网进行了研究，前者是细胞的能量工厂，而后者则可以制造蛋白质并且可以储存进行细胞信号路径的钙信号。内质网和线粒体可以形成紧密的连接，这些连接作用可以行使一系列的细胞功能；然而内质网和线粒体之间的关联性机制研究人员尚不清楚。

血管紧张素Ⅱ对大鼠心肌细胞Ca2+信号的影响

目的:在培养的新生大鼠心肌细胞上,观察AngⅡ对Ca2+信号的影响,探讨其时间和空间形式.方法:以Fluo-4/AM荧光指示剂负载培养的心肌细胞,应用激光共聚焦扫描显微镜观察其变化.结果:在激光共聚焦显微镜下,观察到不论静息或受AngⅡ刺激的心肌细胞,均可见钙波在细胞内及相连的另一细胞间彼此传播的现象.正常心肌细胞内核的荧光强度高于核周与细胞浆,且存在小幅度的钙震荡,AngⅡ(10-6 mol/L)引起心肌细胞的核Ca2+和胞浆Ca2+荧光强度升高的同时,其钙震荡幅度明显升高,外源性一氧化氮(NO)供体硝普钠(10-5mol/L)使钙的周期性震荡消失,荧光强度降低.同时还观察到加入AngⅡ(10-6 mol/L)后在部分心肌细胞膜上的不同部位,出现不能传播的钙闪烁团,在此基础上再加入硝普钠(10-5mol/L),不能取消AngⅡ所致的钙闪烁现象.结论:心肌细胞受AngⅡ刺激,可产生多种钙信号形式如钙闪烁、钙波、钙震荡以及瞬时性钙增高,可能在介导细胞功能的调节中起重要作用.

谷氨酸对海马神经元钙信号的影响

细胞内游离钙作为一种重要的第二信使，与细胞功能、细胞代谢和信号转导密切相关， 细胞内钙信号的失调会引起细胞功能异常。这也是某些神经系统疾病的重要环节，如癫痫、 Alzheimer病、脑水肿、细胞凋亡等。谷氨酸的毒性作用诱发的Ca2+跨膜内流和细胞 内游离钙平衡的失调可能参与癫痫的病理过程。本实验应用单细胞Ca2+显微荧光测量 技术，对其进行了初步研究。1　材料和方法　　(1)试剂　胎牛血清、HEPES、EGTA、Fura-2／AM、胰蛋白酶、MK-801(Sigma产品)，1 640培养基(Gibco产品)，其它的试剂为国产分析纯。　　(2)细胞制备　从新生1～3 d的Wistar大鼠无菌取出海马，在Hanks液内剪碎、吹打，在 37℃下0．1％胰酶-EDTA消化 10 min，离心、洗涤3次，接种于培养板中涂过0．01％poly -lysine的盖玻片上，贴壁后加入1 ml 1640培养液，置CO2培养箱，每隔3 d换培养液一 次。　　(3)单个细胞［Ca2+］i的显微荧光测量　用 Hanks液冲洗细胞两次，加入荧光 染料Pura-2／AM(终浓度1．6 μmol/L)孵育15～30 min(37℃)。细胞外液为Hanks液，无 钙细胞外液则将Hanks的CaCl2以MgCl2代替。　　实验用的显微荧光测量系统包括：倒置显微镜(Zeiss Axiovert100)、单色光系统(TILL 公司)、计算机(Macintosh Quadra 650)、X-CHART软件(HEKA公司)。用计算机控制氙光源 以提供340 nm和380 nm波长的激发光。荧光信号由光电倍增管转化为电信号送入计算机进 行处理。钙浓度由以下公式计算：［Ca2+］i＝Keff*(R-Rmin)／(Rmax- R)，R=F1/F2。 其中Keff为有效结合常数，F1、F2分别为340 nm和380 nm波长单色光激发的荧光 强度。Rmin、Rmax分别是在零钙浓度和高钙浓度(10 mmol/L)时的荧光比值。

膜联蛋白A4与妇科肿瘤关系的研究进展

膜联蛋白A4（Anxa4）是膜联蛋白超家族中的重要成员之一，介导细胞凋亡、分化，参与肿瘤的增殖、侵袭和转移、血管发生和化疗耐药等。近年多项研究表明Anxa4在不同类型的卵巢癌及子宫内膜癌等肿瘤中差异表达：相对于化疗敏感的卵巢浆液性癌，化疗抗拒（chemoresistant）的卵巢透明细胞癌高表达Anxa4，恶性程度较高的子宫内膜浆液性癌相对于子宫内膜样腺癌则高表达Anxa4，但相对于母系卵巢浆液性腺癌细胞系，铂类抗拒的子细胞系低表达Anxa4， Anxa4高表达与宫颈癌细胞系HeLa细胞抗拒化疗药物所诱导的凋亡有关。而Anxa4与上述肿瘤化疗敏感性相关的分子机制涉及钙离子信号等通路调节、化疗药物转运等相关的“非基因转录效应”，还有与核因子κB（NF-κB）信号通路相关的“基因转录效应”。就Anxa4与妇科肿瘤间的关系进行综述，探寻分子靶向Anxa4治疗肿瘤的研究依据。