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妊娠期糖尿病患者胰岛素抵抗与细胞内钙离子浓度变化的关系
为探讨妊娠期糖尿病患者胰岛素抵抗与细胞内钙代谢失常的关系,对32例妊娠糖尿病组及47名正常妊娠组,43名非妊娠组红细胞内Ca2+浓度和红细胞胰岛素受体酪氨酸激酶(TPK)活性进行测定.结果显示,妊娠期糖尿病患者红细胞内Ca2+浓度显著高于正常妊娠组和非妊娠组(P《0.01).相关性分析显示,妊娠期糖尿病患者红细胞内Ca2+浓度与空腹血糖(r=0.418)空腹胰岛素(r=0.367)显著正相关,与胰岛素受体TPK活性(r=-0.874)显著负相关,均有显著性差异(P《0.01).研究表明:妊娠期糖尿病患者红细胞内钙含量变化,可能是导致妊娠期糖尿病胰岛素抵抗的原因之一.
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激光对细胞内反应氧、钙离子浓度及细胞膜完整性的影响
目的 探讨在激光扫描共焦显微镜(LSCM)观测活细胞的过程中,激光对细胞内反应氧(ROS)、细胞内钙离子浓度([Ca2+]i)和细胞膜完整性的影响.方法 用H2DCFDA、Fluo-4AM和Calcein-AM/PI分别检测488nm激光对脐静脉内皮细胞株(ECV-304)细胞内ROS、[ca2+]i和细胞膜完整性的影响,Ultra view LCI(live cell image)共聚焦成像系统采集并分析结果.结果 激光照射后细胞内 DCF 的荧光强度迅速上升,约80s达到峰值,随后下降并逐渐回到基础水平;Fluo-4的荧光强度在70min内持续平缓地上升;Calcein 的荧光强度明显下降,少量细胞PI阳性染色.结论 488nm激光照射可引起细胞内ROS和[Ca2+],的增加,但对细胞膜的完整性没有显著影响.
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陡脉冲电场对体外人肝癌细胞内钙离子浓度的影响
为研究陡脉冲电场的凋亡效应,以人肝癌细胞系为实验对象,采用激光扫描共聚焦显微镜观察陡脉冲电场作用下细胞内钙离子浓度的变化,采用流式细胞术Annexin V检测陡脉冲电场诱导细胞凋亡.结果发现,陡脉冲电场能使肝癌细胞内钙离子浓度发生变化,变化的程度与陡脉冲电场的参数和胞外是否有钙有关,使得细胞内钙离子浓度稳态失调或大幅度振荡;流式细胞检测结果证实了陡脉冲电场能有效诱导肝癌细胞凋亡(与对照组比较,P<0.01),并且较低的电压峰值、较宽的脉冲宽度(200V/1.3μs)比较高的电压峰值、较窄的脉冲宽度(600V/100ns)能更有效地(P<0.01)诱导肝癌细胞凋亡.实验结果为陡脉冲杀伤肿瘤细胞的机制和参数选择提供了依据.
关键词: 陡脉冲电场 细胞凋亡 细胞内钙离子浓度 流式细胞术 激光扫描共聚焦显微镜 -
钙调蛋白激酶Ⅱ抑制剂对肥厚心肌细胞的影响
目的 观察钙调蛋白激酶Ⅱ(CaMKⅡ)抑制剂KN-93对肥厚心肌细胞L型钙电流(ICa,L)及细胞内钙离子浓度([Ca2+]i)的影响.方法 选取雌性新西兰大白兔48只,随机(随机数字法)分为4组:假手术组(sham组)、心肌肥厚组(LVH组)、心肌肥厚+KN-93组(KN-93组)、心肌肥厚+KN-92组(KN-92组),每组12只,通过缩窄腹主动脉制备兔心肌肥厚模型,Sham组仅游离腹主动脉未进行缩窄.8周后,采用胶原酶消化法分离单个心肌细胞,应用穿孔膜片钳技术记录L型钙电流(ICa,L);应用钙荧光指示剂Fura-2/AM结合图像分析技术测定各组心肌细胞内[Ca2+]i.结果 8周后,心肌肥厚模型建立成功.在0 mV时LVH组、Sham组的峰值ICa.L分另为(1.38±0.3)nA、(0.87±0.1)nA(P<0.01,n=12),电流密度分别为(6.7±1.0)pA/pF、(6.3 ±0.7)pA/pF(P>0.05,n=12).当KN-92及KN-93在浓度为0.5μmol/L时,可分别使肥厚心肌细胞0 mV时的峰值ICa,L降低(9.4±2.8)%、(10.5±3)%(P>0.05,n=12);当浓度增至1 μmol/L时,其峰值ICa,L降低程度分别为(13.4±3.7)%、(40±4.9)%(P<0.01,n=12).Sham组、LVH组、KN-92组及KN-93组中心肌细胞[Ca2+]i分别为(98.0±12.3)nmol/L、(154.0±26.2)nmol/L、(147.0±29.6)nmol/L和(108.0±21.2)nmol/L.结论 CaMKⅡ特异性抑制剂KN-93可有效抑制肥厚心肌细胞ICa.L,减轻细胞内钙超载,这可能是其抗肥厚心肌室性心律失常发生的主要细胞电生理机制.
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针刺通过颅脑损伤大鼠血清对SY5Y细胞内钙离子浓度的影响
目的:研究针刺通过颅脑损伤大鼠血清对SY5Y细胞内钙离子[Ca2+]i的影响.方法:采用激光共聚焦显微镜的动态扫描功能和荧光分子探针技术,从针灸血清学和细胞学角度,对针刺通过颅脑损伤大鼠血清对SY5Y细胞[Ca2+]i的影响进行研究.结果:各组血清孕育后SY5Y细胞[Ca2+]i相比较显示,模型对照组的荧光强度明显高于空白对照组(P<0.01),而针刺治疗组的荧光强度虽然也高于空白对照组(6h组除外).但明显低于模型对照组(P<0.01).结论:颅脑损伤大鼠的血清可使SY5Y细胞[Ca2+]i升高,针刺可以通过血清减缓此过程的发生.
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心力衰竭心肌细胞内钙离子转运及细胞重构
心力衰竭(简称心衰)是一种多种致病因素导致的临床综合征,可出现一系列细胞表型及重构改变,这些改变可能与心肌细胞内钙离子转运异常有关,并引起电机械功能障碍,如:心肌收缩力降低,QT间期延长[1],室性期前收缩频率增多及心源性猝死发生率增加.心室肌细胞内钙离子浓度的变化调控兴奋-收缩耦联(E-C coupling).在衰竭的心肌中,细胞内钙离子的异常转运可导致机械及电生理功能异常.本文将综述正常心肌兴奋-收缩耦联以及心衰后的相关改变,重点表述心室肌细胞重构的变化.
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高胆固醇血症兔Oddi括约肌张力的变化机制
目的:观察高胆固醇血症(hypercholesterolemia,HC)兔离体Oddi括约肌(sphincter of oddi,SO)张力的变化,探讨其作用机制.方法:新西兰雌兔24只随机分成两组:对照组和HC模型组各12只,分别取两组SO制备成离体肌环,观察SO的自主收缩运动及其对KCl和Ca2+的收缩反应,以及对硝普钠(sodium nitroprusside,SNP)和硝苯吡啶(nifedipine,Nif)的舒张反应.结果:HC组的自主收缩频率高于对照组(P<0.05,t=2.86),自主收缩波幅较对照组降低(P<0.05,t=2.48).以10 mmoL/L为浓度梯度累积加入KCl至90 mmoL/L,HC组对中低浓度KCl(10-40 mmoL/L)收缩反应高于对照组(P<0.01,t=4.01);两组大收缩力无显著差异,且均可被3 μmoL/LNif完全缓解.用60 mmoL/L KCl预收缩SO肌环不后加入SNP(0.1 nmoL/L-1 mmoL/L),在各个浓度点HC组的舒张反应均明显低于对照组(P<0.01,f=5.12).SO肌环在无钙Krebs液中温育5 min后复钙引起两组明显收缩反应所需的Ca2+浓度分别为0.1和1.0 mnmoL/L,HC组显著低于对照组(P<0.01,t=4.91);复钙2.5 mmoL/L诱发两组肌环的收缩反应均可被3 μmoL/LNif完全缓解.用60mmoL/LKCl预收缩SO 肌环后加入Nif,两组对Nif(0.1 nmoL/L-3 μmoL/L)的舒张反应在各个浓度点均无明显差别.在Krebs液中先加入3μmoL/L Nif,再加入KCl,CaCl2,两组肌环均未发生收缩反应.结论:在离体条件下,HC可导致SO张力异常,SO处于易激惹状态,其机制与SO细胞内钙离子浓度([Ca2+]i)过载有关,而该过载状态与L型电压依赖性钙通道(L-typeVoltage-dependent calcium channels,L-VDCs)无关.
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冷保存再灌注期间离体肝组织内氧自由基及[Ca2+]i对p38MAPK激活的影响
目的:了解离体肝脏缺血再灌注期间氧自由基及钙离子超载是否是激活p38MAPK的因素之一,为进一步揭示肝脏缺血再灌注损伤的信号转导机制打下基础.方法:通过自行建立的兔离体肝脏缺血再灌注模型,根据冷保存液中别嘌呤醇浓度的不同分为A、B、C、D 4组;根据冷保存液中维拉帕米浓度的不同又分为E、F、G、H4组;分别于离体前、冷保存末及再灌注5 min、10 min、60 min、120 min获取离体肝组织,分别应用免疫映迹杂交(western-blot)和免疫沉淀法测定磷酸化p38MAPK的表达及活性水平;并进行肝组织内氧自由基(oxygenfree radicals,OFR)含量的测定(A、B、C、D组);用Fura-2/AM负载法进行肝细胞内钙离子浓度测定(A、E、F、G组).结果:于再灌注5 min各组离体肝组织的氧自由基水平升高至峰值,但各组两两之间存在显著性差异(A、B、C、D组:2.32±0.22,1.82±0.15,1.63±0.11,1.29±0.10,P<0.05,t=2.57);于再灌注10 min供肝组织p38MAPK磷酸化水平及活性均升高至峰值,但各组两两之间存在显著性差异(A、B、C、D组p38MAPK磷酸化水平:76.2±7.0,61.4±5.9,47.3±2.5,37.7±3.0,P<0.05,t=.61;A、B、C、D组p38MAPK活性水平:82.7±6.8,69.7±5.2,54.5±5.5,41.2±3.1,P<0.05,t=2.61;A、E、F、G组p38MAPK磷酸化水平:80.3±8.7,63.3±4.2,50.4±5.6,39.2±5.7,P<0.05,t=2.61;A、E、F、G组p38MAPK活性水平:80.8±8.9,66.7±4.2,53.7±4.1,39.4±5.5,P<0.05,t=2.61);再灌注5 min时氧自由基及[Ca2+]j越高的离体肝,则再灌注10 min时离体肝组织p38活性峰值越高,二者之间呈显著性相关关系.(P<0.05,ROFR=0.976,RCa=0.970)结论:别嘌呤醇能显著性抑制离体肝缺血再灌注期间肝组织内OFR水平,而维拉帕米能显著性抑制离体肝缺血再灌注期间肝细胞内钙离子浓度超载;而且OFR水平及钙离子与离体肝组织p38MAPK的激活密切相关.
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血管紧张素II及甘松提取物对人心房肌细胞内游离钙浓度及心房电重构的影响
目的:从心房肌细胞钙浓度改变的角度,探索血管紧张素II及甘松提取物对人心房肌细胞电重构的影响。
方法:选取正常及房颤患者的右心耳组织,进行心房肌细胞的分离、培养、鉴定,分别予血管紧张素II、甘松提取物干预,测定其细胞内钙离子浓度,进行对比分析。 -
西苯唑啉治疗肥厚型心肌病的研究进展
西苯唑啉是一种咪唑啉的衍生物,属于Ⅰa类抗心律失常药,曾被用作治疗室上性心动过速或室性心律失常。自Hamada第一次报道西苯唑啉能显著降低肥厚性梗阻型心肌病(HOCM)左室流出道压差以来,国外一直有尝试西苯唑啉治疗肥厚型心肌病(HCM)的报道,效果显著。但其作用机制还有待进一步证实。本文就近年来报道的西苯唑啉治疗HCM的实践,探讨可能机制、疗效及临床运用前景。肥厚型心肌病(HCM)是一种常见的常染色体显性遗传性的心脏病,主要表现为不对称的室壁肥厚,常累及室间隔,可在心室不同部位造成梗阻,多见于左室流出道,左室中部、心尖甚至右室流出道也可发生。临床研究发现Ⅰa类抗心律失常药西苯唑啉能显著降低不同梗阻部位压差、改善肥厚心肌的舒张功能,效果优于β受体阻滞剂或钙通道阻滞剂。可能的机制是对心肌的负性肌力作用。西苯唑啉有强大的钠通道阻滞作用,抑制Na+/Ca2+泵的同向转运,抑制钠内流的同时使钙内流减少,心肌收缩力下降,从而减弱肥厚心肌运动,这是压力阶差下降的主要原因。西苯唑啉还能直接阻滞钙通道,进一步降低心肌收缩力。此外,流出道压力的降低导致左室压力下降,心脏做功减少,肥大的心肌细胞异常需氧量下降,冠脉储备和舒张期冠脉血流速率提高,可显著减少梗阻引起的呼吸困难或晕厥症状。HCM患者心肌细胞内钙超载与舒张功能受损密切相关,西苯唑啉通过对钙、钠两种通道的阻断,更全面降低心肌细胞内钙离子浓度,直接提高舒张功能,超声上表现为左室舒张末体积明显增大,E波速度明显提高,A波速度降低,E/A值增大。同时由于左室后负荷的降低,更有利于改善舒张功能。然而,这种血流动力学的改善和舒张功能的提高主要发生在有梗阻的患者中,在非梗阻患者中效果不明显。西苯唑啉主要副作用为轻微的抗胆碱能效应,本身作为Ia类抗心律失常药可能导致QT间期的延长,但由于肾脏清除率较快累积效应较小,这种致心率失常效应并不常见。西苯唑啉静脉注射能迅速降低梗阻部位压力,成人300 mg/d口服(儿童减半)能很好控制压差,长期使用副作用较小,患者心功能可有明显好转。射频消融和其他药物的出现限制了西苯唑啉在国内用于治疗心律失常。根据国外文献报道,西苯唑啉却可以显著降低HCM梗阻部位的压差、提高舒张功能,明显改善临床症状,使用方便,副作用小,价格低廉,对正处于发展中阶段的中国而言,可能成为肥厚型心肌病特别是梗阻性肥厚型心肌病的一线用药。
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西地那非抑制内皮素-1诱导人肺动脉平滑肌细胞增殖机制
动脉型肺动脉高压(pulmonary artery hypertension,PAH)主要病理生理变化是肺血管异常收缩、肺血管重构,肺动脉平滑肌细胞(pulmonary artery smooth muscle cells,PASMCs)增殖显著是肺血管重构的重要表现之一,细胞内Ca~(2+)是细胞增殖的分子基础,钙库操控性通道(SOC)是调节细胞内钙离子浓度([Ca~(2+)]i)的重要途径.TRPC1属于瞬时性感受器电位(transient receptor potential,TRP)家族蛋白,参与构成SOC并在人PASMCs中表达丰富.
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从国际高血压指南看钙离子拮抗剂在高血压治疗中的作用
1钙拮抗剂的发展[1]钙拮抗剂(calcium antagonist)是选择性地阻滞钙离子经钙通道进入细胞内,从而使细胞内钙离子浓度降低的一类药物.
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不阻断主动脉低温室颤心内直视手术下心肌细胞内钙离子浓度的变化
不阻断主动脉低温室颤下心内直视手术能有效保持心肌持续供血供氧,减轻心肌缺血再灌注损伤,被认为具有明显优于传统的低温体外循环阻断主动脉心内直视手术的肌保护作用,
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人心房肌细胞内钙离子浓度与心房颤动的关系
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钙通道阻滞剂与瘢痕治疗
钙离子作为细胞内一种重要离子,直接参与细胞兴奋--收缩偶联过程和以三磷酸肌醇(IP\-3),二酰甘油(DG)为第二信使的信息传导过程,与许多的细胞事件如核膜崩解,染色质浓缩和细胞分裂有关.细胞内钙水平的调节通过以下途径实现:钙离子通道(受体调控和电压依赖性),钠钙交换,钙泵以及细胞内部的钙摄取与释放(线粒体和肌浆网等).现有的钙通道阻滞剂都作用于电压依赖性和钙通道,能抑制细胞外液钙离子内流,使细胞内钙离子浓度降低而发挥生物学效应.应用钙通道阻滞剂治疗高血压虽已有20余年,但1992年Lee[1]才首先报道了钙通道阻滞剂(维拉帕米)在瘢痕治疗中的应用,引起了临床医生的注意.现我们仅就钙通道阻滞剂在病理性瘢痕治疗中的机理和应用进行综述如下.
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人视网膜色素上皮细胞吞噬过程中细胞内钙离子浓度的变化
视网膜色素上皮(retina pigment epithelium,RPE)细胞具有复杂的结构和特殊的生理机能,RPE吞噬脱落的视细胞外节膜盘(ROS)是视网膜的主要功能之一,这对视细胞外节的更新及维持正常视觉功能至关重要.该功能障碍时引起ROS堆积而导致严重的视网膜疾病[1-4],目前对这类疾病尚无有效的治疗手段.RPE细胞不同的吞噬机制目前尚未阐明.本研究通过对RPE细胞不同吞噬过程中细胞内钙离子变化的测定,探讨RPE细胞吞噬时钙离子信号传导通路的作用,从而进一步了解跨膜信号传导系统在RPE细胞的特异性吞噬过程中所起的作用.
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钙离子内流参与利妥昔单抗增强辐射诱导的Raji细胞凋亡
钙离子是细胞生命活动的重要信使,刺激B细胞受体可诱导细胞内钙库的损耗,导致质膜上调控钙库的钙通道激活。已经发现,随着游离钙离子稳态被打破以及CD20与其单克隆抗体(利妥昔单抗)偶联,可导致细胞凋亡。细胞转染CD20后,可增加钙离子通过质膜进入细胞内,证明CD20具有调节细胞周期进程和作为钙离子通道平衡细胞内外钙浓度的功能。在Ramos B细胞中,src家族蛋白酪氨酸激酶的CD20调节刺激提高了细胞内钙离子浓度,并且诱导了Caspase 3的活性。除此之外,利妥昔单抗诱导的CD20和脂筏的高亲和性是钙进入细胞和激活下游凋亡信号的先决条件,与B细胞抗原受体的表达密切相关。在淋巴瘤细胞系中,利妥昔单抗联合辐射能显著提高辐射诱导细胞凋亡,利妥昔单抗通过改变细胞程序性死亡相关蛋白的表达、提高细胞内ROS水平、调节细胞周期等提高淋巴瘤细胞的辐射敏感性。然而,钙离子是否参与辐射和CD20靶向诱导细胞死亡尚不明确。闵凤玲等的“Influx of extracellular calcium participates in rituximab-enhanced ionizing radiation-induced apoptosis in Raji cells”一文,研究了利妥昔单抗和X射线照射后,淋巴瘤细胞内钙离子水平变化与DNA双链断裂和辐射诱导细胞死亡的关系,探讨了利妥昔单抗在辐射诱导细胞死亡中的作用机制。
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桉树醇对HaCaT细胞内钙离子浓度及细胞膜流动性的影响
目的:研究萜烯类经皮促透剂桉树醇(1,8-Cineole)对HaCaT细胞膜流动性及细胞内Ca2+浓度的影响,探究其促透作用机制.方法:采用CCK-8试剂盒测定并计算桉树醇对HaCaT细胞的半数抑制率(IC50);利用荧光漂白恢复技术(FRAP)测定不同浓度桉树醇对HaCaT细胞膜流动性的影响;采用流式细胞仪测定桉树醇对HaCaT细胞内Ca2+浓度的改变.结果:桉树醇药物IC50为9.077 mmol·L-1;不同浓度桉树醇均可显著增加细胞膜流动性,且随着药物浓度的增大而增加,呈剂量依赖性关系.同时,桉树醇可降低HaCaT细胞内Ca2浓度.结论:桉树醇的经皮促透作用机制可能与影响角质细胞内Ca2+浓度进而改变细胞膜流动性有关.
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抗抑郁新化合物SIPI-C和SIPI-F对PC12细胞内游离钙离子浓度的影响
目的 研究抗抑郁新化合物SIPI-C和SIPI-F对PC12细胞内游离钙离子浓度([Ca2+]i)的影响,初步探讨其神经毒性的机制.方法 接种PC12细胞于经胶原Ⅰ包被的培养皿,加入钙离子荧光探针Fluo-3/AM染色后,用激光共聚焦显微镜分别记录①有钙外液中,10 μmol·L-1的SIPI-A,B,C和F对PC12细胞[Ca2+]i的影响;②有钙外液中,1,10和100 μmol·L-1的SIPI-C和SIPI-F对[Ca2+]i的影响;③有钙外液中,硝苯地平10 μmol·L-1对10 μmol·L-1的SIPI-C或SIPI-F作用的影响;④无钙细胞外液中,10 μmol·L-1 SIPI-C和SIPI-F对[Ca2+]i的影响.结果 有钙外液中,SIPI-A 10 μmol·L-1给药后[Ca2+]i下降,10 μmol·L-1的SIPI-B,SIPI-C和SIPI-F分别使[Ca2+]i增加27%(P<0.05),84%(P<0.05)和87%(P<0.01);SIPI-C和SIPI-F明显升高[Ca2+]i;同时给予SIPI-C 10 μmol·L-1和硝苯地平10 μmol·L-1或SIPI-F 10 μmol·L-1和硝苯地平10 μmol·L-1,给药后荧光强度立即上升达到峰值,随后下降,[Ca2+]i分别增加24%和15%(P<0.05).在无钙外液中,SIPI-C和SIPI-F 10 μmol·L-1分别使[Ca2+]i增加16%和18%(P<0.01).结论 抗抑郁化合物SIPI-C和SIPI-F可以引起PC12细胞中[Ca2+]i显著增加,此影响可能与其神经毒性有关.
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分离大鼠大脑皮质神经元长时程单细胞内Ca2+的测定
采用酶解结合机械分离方法,急性分离生后6~7 d的SD大鼠的大脑皮质神经元;用Fura -2作为钙离子指示剂,用M40 钙离子测量系统(PTI)长时程测量单个细胞内钙离子浓度的变化.以激发光波长340 nm和380 nm时510 nm处的荧光发射强度比率(340/380)显示胞内C a2+ 浓度的动态变化.用高K+ (60 mmoL/L)、低K+(1 mmol/L)、氨甲酰胆碱(Carbachol, 108~107 mmol/L)作为刺激物,观察胞内Ca2+浓度的变化.结果发现,高K+ 引起去极化刺激,导致Ca2+浓度迅速增加,在去除刺激后自动恢复正常;低K+和 Carbachol能诱发自发钙震荡;且63个细胞中37个有自发Ca2+浓度震荡现象,震荡的频率和幅度不尽相同.结果提示,急性分离的单个神经元可用于Ca2+浓度测定,神经元在无突触联系存在的情况下可诱发或自发钙震荡.