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染料木黄酮对成骨细胞内游离钙、钙调素水平及ALP、ATP酶的影响
目的 研究不同浓度的染料木黄酮(genistein,GEN)对体外培养大鼠成骨细胞游离钙、钙调素、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)、ATP酶的影响.方法 采用新生大鼠颅骨分离培养成骨细胞,加入不同浓度的染料木黄酮(10-8 mol/L,10-7 mol/L,10-6 mol/L,10-5 mol/L),以妊马雌酮(商品名:倍美力)(10-8 mol/L,10-7 mol/L,10-6 mol/L,10-5 mol/L)作为阳性对照组,用PNPP(对硝基苯磷酸盐)法测定ALP活性、放射生物法测定钙调素水平、激光扫描共聚焦显微镜测定细胞游离钙、比色法测定ATP酶活性.结果 染料木黄酮对成骨细胞钙调素、ALP、Ca2+-ATP、细胞内游离钙水平的影响呈正相关性,并与其剂量成正相关性,但这些作用均低于雌激素水平(P＜0.01).结论 染料木黄酮能增加成骨细胞ALP、Ca2+-ATP活性和钙调素水平、钙离子震荡波,并与其浓度有关,作用与雌激素相似.
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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.
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豚鼠膀胱Cajal样间质细胞钙震荡特性
目的：探讨正常成年豚鼠膀胱Cajal样间质细胞（Cajal-like interstitial cells）是否有自发周期性钙震荡（calcium oscillation），以期为膀胱兴奋性起搏细胞为Cajal样间质细胞这一学说提供实验依据。方法：运用胶原酶V消化法，获得原代豚鼠膀胱Cajal样间质细胞进行培养，采用激光共聚焦显微镜成像技术，Fluo-4AM负载后的Cajal样间质细胞内钙离子荧光强度的变化采用激光共聚焦显微镜成像技术进行记录，荧光强度的改变代表细胞内钙离子浓度的变化。结果：培养后的Cajal样间质细胞保持其固有特征，可见胞体为梭形且胞体两极有两个细长突起；培养的Cajal样间质细胞有两类不同的钙震荡：一类震幅小而频率不规则，另一类震幅大而频率慢。第二类钙震荡与膀胱逼尿肌细胞的钙震荡显著不同。结论：与消化道起搏细胞Cajal间质细胞（interstitial cells of Cajal，ICCs）自发性钙震荡类似，成年豚鼠膀胱Cajal样间质细胞亦存在自发钙震荡，提示膀胱收缩活动的起搏细胞可能为其中一种类型的膀胱Cajal样间质细胞。
关键词： 钙震荡 Cajal样间质细胞 膀胱 起搏细胞 激光共聚焦显微镜 -
心肌细胞钙瞬变信号的研究进展
心肌细胞钙瞬变信号是指细胞动作电位或其他原因引起心肌细胞内游离Ca2+浓度迅速波动的现象,包括钙火花、钙波、钙震荡、钙星、钙空穴等.钙瞬变信号的幅度及时程受细胞膜L型钙通道、肌浆网膜钙释放通道、钙-ATP酶、瞬时受体电位蛋白、连接素等的影响.钙瞬变信号与心肌细胞的收缩性及传导性相关,并参与了心肌肥厚、心力衰竭等疾病发生发展过程.
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新生大鼠心肌细胞内Ca2+的空间分布及调控的离体研究
游离钙是细胞内为关键的第二信使,参与细胞内许多重要生命过程的调节.因此胞浆和核钙稳态的精密调节,将对细胞功能的维持具有至关重要的意义.真核细胞核是细胞遗传信息和生命活动的控制中心,由于心肌细胞内的游离钙随心脏的收缩周期呈大幅度的周期性变化,细胞核上是否存在核Ca2+调节系统,从而保证在心肌胞浆Ca2+大幅度周期变化时核功能的精密调节,已成为国内外学者争论的热点.本研究在培养的新生大鼠心肌细胞上,以Fluo-4/AM荧光指示剂负载心肌细胞,应用激光共聚焦扫描显微镜,观察多种工具药对胞浆和核Ca2+的空间分布和钙信号的变化形式的影响,以初步揭示心肌细胞核上是否存在相对独立的钙调节系统.结果显示,心肌细胞核的荧光强度明显高于细胞浆,并存在小幅度的钙震荡,AngⅡ使胞浆及其核内的钙震荡幅度均增大,其作用可被NO所完全抑制.Ca2+-ATPase抑制剂thapsigargin(10-6mol/L)、钙释放通道ryanodine受体2激动剂咖啡因(5mmol/L)和大剂量L-型Ca2+通道阻滞剂verapamil(500μmol/L),不仅使心肌细胞胞浆内出现钙闪烁现象,核膜上也出现钙闪烁团.EGTA首先螯合心肌细胞胞内的游离Ca2+,继之螯合胞浆钙库Ca2+,后仅显示心肌细胞核膜腔Ca2+库影.L-型Ca2+通道阻滞剂verapamil引起心肌细胞自发的钙波传递消失,核和胞浆内荧光强度一过性升高后下降,且核钙升高的幅度明显高于胞浆.由此说明心肌细胞胞浆和核内均存在钙震荡、钙闪烁、钙波以及瞬时性钙增高等多种钙信号形式.核Ca2+与胞浆Ca2+之间存在一定的屏障,核与胞浆Ca2+变化不完全同步.心肌细胞受到外来因素刺激后,也启动核内钙调节系统形成核Ca2+震荡等钙信号.心肌细胞核也可能作为胞内钙库起作用,并具有相对独立的钙转运系统,胞浆和核Ca2+库对Ca2+的摄取和释放在细胞功能的调节中可能起重要作用.不同亚细胞定位的Ca2+信号可能通过频率和幅度的差异来编码外来信息,进而影响细胞的各种功能.
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低钾加重大鼠心肌细胞再灌注损伤的机制
目的:观察低钾灌流液对大鼠心肌细胞再灌注时钙震荡的影响并探讨其作用机制. 方法:Ca2+荧光指示剂Fura-2标记心肌细胞,在代谢抑制并低氧25 min后,改用低钾台氏液([K+]=3.0 mmol/L)灌流,记录细胞钙震荡的变化. 以(再灌注末期细胞长度-缺血末期细胞长度)/(缺血前细胞长度-缺血末期细胞长度)×100%反映再灌注后细胞长度的恢复状况. 结果:与含正常钾浓度的灌流液对照组([K+]=5.4 mmol/L)相比,在再灌注10 min内,低钾灌流液组出现钙震荡的次数显著增加(P＜0.01,低K+组:138.80±9.54 vs对照组:82.30±8.16,n=6),心肌细胞长度的恢复显著被抑制[P＜0.01,低K+组:(24.30±6.01)% vs对照组:(54.50±6.56)%,n=6];再灌注期间给予钠-钙交换体反向交换模式抑制剂KB-R7943,可显著抑制低钾溶液对钙震荡和细胞长度的影响[P＜0.01 vs低K+组,n=6; 钙震荡:27.40±6.76和细胞长度恢复:(58.90±7.30)%]. 结论:低钾再灌注液通过增强反向钠-钙交换体活性加重钙震荡,进而引发心肌损伤.
