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细胞膜钠钙交换蛋白在大鼠心肌缺血预适应及腺苷诱导预适应中的作用及其信号转导
目的探讨细胞膜钠钙交换蛋白(NCX)在心肌缺血预适应及药物诱导预适应中的作用及可能的信号转导途径.方法培养乳鼠心肌细胞随机分为缺血/再灌注组、缺血预适应组、腺苷预处理组、钙调素依赖蛋白激酶Ⅱ(CaMKⅡ)抑制剂KN-93+缺血预适应组、KN-93+腺苷预处理组及对照组.各组乳酸脱氢酶(LDH)漏出量用生化法测定(n=5),钠钙交换蛋白mRNA表达以半定量RT-PCR检测(n=5),NCX活性以液闪仪测定Na+依赖的45Ca2+摄取率表示(n=5).结果 (1)缺血/再灌注组LDH漏出量显著增加(P《0.05),缺血预适应及腺苷预处理组LDH漏出量均显著降低 (P《0.05);KN-93预作用后,缺血预适应及腺苷预处理组LDH漏出量均显著增加(P《0.05). (2)缺血/再灌注组NCX 45Ca2+摄取率比对照组高(P《0.005).缺血预适应及腺苷预处理组较缺血/再灌注时NCX 45Ca2+摄取率显著低(P《0.05),且腺苷预处理组NCX 45Ca2+摄取率较缺血预适应组更低(P《0.05). KN-93+缺血预适应组与缺血/再灌注组NCX 45Ca2+摄取率差异无统计学意义, KN-93+腺苷预处理组较缺血/再灌注组NCX45Ca2+摄取率低(P《0.05).(3) 缺血/再灌注组NCX mRNA的表达比对照组显著高(P《0.05);缺血预适应及腺苷预处理组NCX mRNA的表达均显著低(P《0.05);KN-93处理后缺血预适应组及腺苷预处理组NCX mRNA的表达水平显著高(P《0.05),且腺苷预处理组NCX mRNA的表达较缺血预适应组更高(P《0.05).结论缺血预适应及腺苷预处理对心肌的保护作用与细胞膜NCX有关,缺血预适应中NCX对心肌损伤保护作用经CaMKⅡ介导,而在腺苷预处理中NCX对心肌损伤保护作用仅部分经CaMKⅡ介导.
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钠钙交换蛋白特异调控与相关临床疾病研究进展
钠钙交换蛋白是广泛存在于动物细胞膜上的一种离子转运蛋白，分为SLC8基因家族编码的钠钙交换蛋白(NCX)和SLC24基因家族编码的钾依赖的钠钙交换蛋白(NCKX)。新发现的线粒体NCLX由SLC8B1基因编码现被认为是NCX家族成员，对线粒体钙稳态起重要作用。NCX与心脑血管疾病、肿瘤、糖尿病关系密切；而NCKX参与光感、嗅觉、皮肤色素沉着、脑功能的调控。对钠钙交换蛋白的研究可为临床相关疾病的研究提供新思路。
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兔慢性心力衰竭心房肌细胞离子通道重构及分子机制
目的 观察兔慢性心力衰竭(CHF)心房肌细胞复极离子通道电流的变化及孔道蛋白mRNA的改变,探讨心力衰竭房性心律失常的可能机制.方法 使用结扎左室支建市兔心衰模型;用全细胞膜片钳记录兔心房肌细胞L钙通道电流(ICa-L)、瞬时外向钾电流(Ito)的变化;用定量PCR方法测定兔心房肌细胞L型钙通道α1、Kv4.3、钠钙交换蛋白的mRNA表达.结果 心衰组和假手术组兔心房肌细胞ICa-L峰电流密度分别为(-4.79±0.80)pA/pF和(-7.19±1.82)pA/pF(P<0.01),其α1 mRNA表达分别为1.10±0.27(×10-1)和1.73+0.33(×10'-1>)(P<0.01).心衰组与假手术组心房肌细胞的Lto峰电流密度分别为(15.60±1.60)pA/pF和(28.70±2.71)pA/pF(P<0.01),其Kv4.3 mRNA分别为3.13±0.36(×10)和6.30±0.61(×10)(P<0.01);心衰组与假手术组心房肌细胞钠钙交换蛋白mRNA的含分别为2.76±0.60(×10)和1.02±0.14(×10)(P<0.01).结论 兔慢性心力衰竭心房肌细胞ICa-L、Ito电流密度下调,孔道亚单位α1、Kv4.3 mRNA表达减少可能是其机制之一,同时钠钙交换蛋白mRNA的含量增加,可能是导致房性心律失常的原因.
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选择性抑制钠钙交换蛋白反向转运对造影剂致急性肾损伤大鼠的影响
目的 观察钠钙交换蛋白(Na+/Ca2+ exchanger,NCX)抑制剂KB-R7943对造影剂致急性肾损伤(CI-AKI)大鼠的影响.方法 雄性Wistar大鼠24只,计算机随机法分成4组:正常对照组、CI-AKI组及5、10 mg/kg KB-R7943治疗组,每组6只.造影剂注射后1d测定大鼠肾功能及肾血流动力学变化；TUNEL法检测肾小管上皮细胞凋亡；放免法测定肾组织内皮素1(ET-1)水平.肾组织丙二醛(MDA)及过氧化氢酶(CAT)水平作为肾组织氧化指标.反转录PCR检测肾组织NCX1mRNA表达.结果 CI-AKI组大鼠血肌酐显著高于对照组及5、10 mg/kg KB-R7943治疗组[(149±35)比(55±4)、(69±11)、(60±3)μmol/L,均P＜0.05].CI-AKI组大鼠肾血管阻力指数、肾组织ET-1、MDA及CAT水平均显著高于对照组及5、10 mg/kg KB-R7943治疗组.病理及TUNEL结果显示5、10 mg/kg KB-R7943治疗组的肾小管上皮细胞坏死与凋亡显著轻.对照组、CI-AKI及10 mg/kgKB-R7943治疗组大鼠NCXl mRNA表达差异无统计学意义.结论 肾小管上皮细胞NCX反向转运介导的肾组织氧化应激增加及ET-1过度生成参与CI-AKI的发病；抑制肾小管上皮细胞NCX反向转运对CI-AKI有保护作用.
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益气活血方对慢性心力衰竭大鼠心肌NCX与SERCA2a mRNA及蛋白表达水平的影响
目的 观察益气活血方(由丹参、黄芪、香加皮等组成)对慢性心力衰竭( CHF)大鼠心肌钠钙交换蛋白(Sodium-calcium exchanger,NCX)与肌浆网钙泵-2a (SR calcium ATPase-2a,SERCA2a) mRNA及蛋白表达水平的影响,初步探讨益气活血方改善慢性心衰大鼠心功能的作用机制.方法 采用结扎大鼠冠状动脉左前降支的方法制备急性心肌梗死后慢性心力衰竭模型.实验分6组:假手术组,模型组,卡托普利组,益气活血方高、中、低3个剂量组,连续ig给药4周后取材,检测心肌组织NCX与SERCA2a mRNA及蛋白表达.结果 各给药组均可不同程度的下调NCX mRNA的表达,上调SERCA2a mRNA的表达,其中益气活血方高、低剂量组以及卡托普利组与模型组比较有显著性差异(P<0.05);各给药组均能降低NCX/SERCA2a mRNA的比值,与模型组比较差异显著(P<0.05).各给药组均有下调NCX蛋白、上调SERCA蛋白表达的趋势,但与模型组相比无显著差异(P>0.05).结论 益气活血方能够降低CHF大鼠NCX mRNA的表达,升高SERCA mRNA的表达,降低NCX/SERCA mRNA的比值,调节心肌细胞内钙循环,从而改善心肌的舒缩功能,其可能为益气活血方改善心脏功能、抗心力衰蝎的机制之一.
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高糖对人大血管细胞钾依赖钠钙交换蛋白6表达的影响
目的观察钾依赖钠钙交换蛋白6(NCKX6)基因在人主动脉内皮细胞、平滑肌细胞和巨噬细胞的表达,以及高糖对大血管NCKX6表达的影响.方法Western印迹检测正常血管组织和2型糖尿病血管组织NCKX6蛋白的差异表达,RT-PCR检测NCKX6基因在人主动脉平滑肌细胞(HASMC)、人主动脉内皮细胞(HAEC)和人血管巨噬细胞(THP-1)中的表达,Northern印迹杂交检测高糖作用HAEC细胞NCKX6 mRNA的表达差异.结果Western印迹初步显示NCKX6在2例糖尿病患者大血管中明显高表达,RT-PCR观察到NCKX6基因主要在HAEC细胞中表达,而HAMSC和THP-1细胞中表达量低.Northern印迹杂交进一步观察到随着培养液D-葡萄糖浓度的增加,作用72 h后HAEC细胞NCKX6 mRNA表达明显增高,30 mmol/L D-葡萄糖作用下NCKX6 mRNA表达量可增加5～6倍.结论NCKX6主要在人主动脉内皮细胞中表达,并且受到葡萄糖的调控.提示NCKX6与糖尿病大血管病变有密切的关系.
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钠钙交换器抑制药在心律失常治疗中的应用
心肌钠钙交换在调节心肌细胞内外钠、钙平衡中发挥重要作用.钠钙交换分为前向型和逆向型2种.在心力衰竭、心肌缺血、心肌再灌注等病理情况下,通过钠钙交换器的离子交换可产生致心律失常性的一过性内向电子流,引起延迟后除极和非折返激动型的室性心动过速.钠钙交换器抑制药在预防这些病理情况下的心律失常具有潜在的作用.
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糖尿病大鼠心肌钠钙交换蛋白与肌浆网钙泵mRNA的表达
大鼠腹腔注射链佐霉素制备实验性糖尿病大鼠模型.将大鼠成模后分别于4、6和8周时取心肌组织,进行病理学检查及计算心脏相对重量;应用RT-PCR方法扩增钠钙交换蛋白Ⅰ亚型(NCX1)及肌浆网钙泵2a亚型(SERCA2a)两种产物,计算其mRNA 相对数量的变化.发现糖尿病各组心脏湿重与体质量的比值均明显高于对照组,病理检查显示心肌细胞呈不同程度变性坏死.8周时,糖尿病组NCX1 和SERCA2a mRNA相对含量比对照组明显减少(P<0.05).提示在糖尿病大鼠心脏功能的减退与NCX1和SERCA2a的mRNA水平降低有一定关系.
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细胞膜钠钙交换蛋白与心肌缺血/再灌注损伤
20世纪初有研究者注意到降低细胞外钠离子浓度可产生类似于洋地黄类药物的正性肌力作用.60年代,钠钙交换现象和钠钙交换蛋白(sodium-calcium exchanger,NCX)在蛙心肌细胞中首次被描述,随后发现NCX在多个种属、多种脏器普遍存在.
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次乌头碱对心肌细胞钠通道SCN5A及钠钙交换蛋白 mRNA表达的影响
目的 观察次乌头碱(HA)对原代培养乳大鼠心肌细胞钠(Na)通道SCN5A亚基、钠钙交换蛋白(NCX)mRNA表达的影响.方法 体外培养乳大鼠心肌细胞,采用RT-PCR法测定Na通道SCN5A及NCX mRNA表达.结果 HA作用15 min时,60和120 μmol/L HA均能增加心肌细胞膜Na通道SCN5A及NCX 的mRNA表达量(P<0.05);动态观察HA对心肌细胞上述基因表达的影响,60 μmol/L HA对心肌细胞作用15及60 min可引发Na通道SCN5A及NCX mRNA的表达量增多(P<0.05).结论 次乌头碱(≥60 μmol/L)可通过增加心肌细胞膜Na通道SCN5A、NCX mRNA表达,激活L-Ca通道,参与细胞内钙超载及心律失常的发生过程,在乌头碱类天然药物中毒时干预上述靶点基因改变可缓解中毒性心律失常的发生.
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SNL大鼠鞘内注射KB-R7943的镇痛作用研究
目的 评价SNL大鼠鞘内注射KB-R7943的镇痛作用,并探讨其可能的机制.方法 选取成年雄性SD大鼠(180～220 g),建立SNL模型,通过测定机械痛阈选取SNL模型建立成功的大鼠,采用免疫荧光检测其手术侧L4～6脊髓背角钠钙交换蛋白(sodium calcium exchanger,NCX)定位情况;成年雄性SD大鼠进行鞘内置管,置管成功后1周,制作SNL模型,于SNL模型建立的第7天给予鞘内注射不同剂量(5μg、10μg、20 μg)KB-R7943以及1％ DMSO对照溶剂,通过行为学检测其鞘内注射后引起的机械痛阈和热痛阈变化;记录成年雄性SD大鼠脊髓背角C纤维诱发电位,给予坐骨神经强直电刺激诱发C纤维电位长时程增强(long-term potentiation,LTP),局部脊髓表面给予KB-R7943以及1％ DMSO对照溶剂,记录C纤维电位LTP的幅度变化.结果 NCX表达在大鼠L4～6脊髓背角浅层的C纤维投射区内.SNL大鼠在术后第7天给予鞘内注射NCX反向转运抑制剂KB-R7943,KB-R7943注射组大鼠手术侧足底的机械痛阈及热痛阈均高于溶剂组(P＜0.05),其抑制作用与剂量呈正相关.大鼠诱发脊髓C纤维电位LTP后,给予局部孵育KB-R7943后可降低C纤维电位幅度,单纯给予溶剂不会影响C纤维电位幅度.结论 SNL大鼠鞘内注射KB-R7943具有剂量依赖性的抗神经病理性疼痛作用,其机制与抑制大鼠脊髓背角内的NCX反向转运功能,并抑制脊髓背角C纤维诱发电位的长时程增强有关.
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阻断细胞外信号调节激酶活性对乙醛刺激的大鼠肝星状细胞功能的影响
细胞外信号调节激酶(ERK)信号通路参与调控细胞增殖与分化,其在乙醛刺激的肝星状细胞(HSC)活化中的意义鲜见报道.我们观察了特异性阻断剂PD98059阻断ERK活性后对乙醛刺激的HSC增殖、Ⅰ型胶原分泌、转化生长因子β 1(TGF β1)mRNA及Na+/Ca2+交换蛋白表达的影响,以探讨ERK在调控乙醛刺激HSC激活及其活化后功能改变中的作用,为肝纤维化的防治提供理论依据.
关键词： 有丝分裂素激活蛋白激酶类 转化生长因子β 钠钙交换蛋白 肝星状细胞 -
钠钙交换蛋白与心肌保护
钠钙交换蛋白在心肌细胞内Ca2+浓度的调节中起着重要作用.在心肌缺血再灌注损伤中,钠钙交换蛋白被认为是钙超载的主要路径,从而导致心肌细胞的机械和电活动功能障碍.钠钙交换蛋白抑制剂benzyloxyphenyl衍生物(KB-R7943、 SEA0400 和SN-6)能特异地、有效地抑制钠钙交换蛋白的Ca2+内流模式,提供良好的心肌保护作用.
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钠钙交换蛋白在慢性心衰室性心律失常中的作用
慢性心衰患者死因中一半是心源性猝死,其原因是致命性心律失常.心律失常的发生是由于慢性心衰的心室肌电生理特性发生了改变,即电重构[1].它包括动作电位时程(APD)延长,APD在时空上离散度增加,细胞膜离子流如K+电流,起搏电流,If,Na+-K+-ATP酶所致外向电流及细胞内钙离子稳态(Ca2+hemeostasis)都发生了改变.钠钙交换蛋白(NCX)作为细胞内钙离子排出的主要途径.
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肝纤维化大鼠肝组织Na+/Ca2+泵mRNA表达
目的: 了解肝纤维化大鼠肝组织Na+/Ca2+ 泵(Na+/Ca2+ exchanger,NCX) mRNA表达状况,探讨其与肝纤维化程度的关系及意义.方法: CCl4 sc法诱导大鼠肝纤维化,观察肝组织NCX及α1(Ⅰ) mRNA表达水平,检测血清HA,CⅣ,PCⅢ,血清肝纤维化相关酶 (β-NAG,MAO,ALD)、肝组织羟脯氨酸(hydroxyproline,Hyp)含量及肝组织病理学变化,分析其相关性与临床意义.结果: 20只正常大鼠肝组织NCX mRNA表达除1只弱阳性外,其余均为阴性,半定量积分仅为(0.10±0.00);而30只模型组大鼠全部呈阳性,半定量积分显著增加(P<0.05).与正常组比较,模型组大鼠血清HA[(455.79±113.55) vs (112.41±45.62) μg/L],CⅣ,[(159.62±29.64) vs (35.69±9.68) μg/L],PCⅢ [(265.54±98.21) vs (89.99±10.85) μg/L]明显增高(均为P<0.01);β-NAG,MAO,ALD活性显著增加(分别增加2.20,2.14,1.57倍,P<0.01),模型组大鼠NCX mRNA表达与α1(Ⅰ) mRNA表达水平、肝组织Hyp含量、血清HA,CⅣ,PCⅢ水平、肝组织纤维化积分均呈正相关,相关系数r分别为+0.48,+0.64,+0.52,+0.49,+0.56,+0.60(均为P<0.05).结论: 肝纤维化大鼠肝组织NCX mRNA表达明显增强,与胶原代谢水平及肝脏组织病理学变化呈正相关,有望作为判断肝纤维化的有用指标,值得进一步研究.
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抑郁及糖尿病对大鼠心室肌离子通道表达的影响
目的:探讨抑郁及糖尿病对大鼠心室肌离子通道表达的影响.方法:将雄性SD大鼠随机分为健康对照组、抑郁组、糖尿病组及抑郁合并糖尿病组.抑郁动物模型通过持续4周的慢性温和应激获得.糖尿病动物模型通过皮下注射四氧嘧啶获得.4周后,分别取各大鼠左室心肌,采用实时荧光定量PCR方法对其L型钙通道、钠钙交换体(NCX)、瞬时外向钾通道的表达进行定量分析.结果:与健康对照组比较,抑郁组L型钙通道和NCX的表达增加,糖尿病组瞬时外向钾通道的表达减少,抑郁合并糖尿病组NCX的表达增加、瞬时外向钾通道的表达减少;抑郁合并糖尿病组瞬时外向钾通道的表达较抑郁组减少;抑郁合并糖尿病组NCX的表达较糖尿病组增加.结论:抑郁及糖尿病可引起大鼠心室肌离子通道表达的改变.抑郁与糖尿病对大鼠心室肌离子通道表达的影响有一定的累积作用.
