β-细辛醚通过抑制TRPV4的表达缓解谷氨酸诱导的Ca^(2+)超载

谷氨酸处理会导致Ca^(2+)超载,瞬时受体电位香草素受体4(transient receptor potential vanilloid 4,TRPV4)在其中的作用及可能机制尚不清楚。β-细辛醚能快速透过血脑屏障,对兴奋性毒性具有较强的神经保护作用。文章以高分化的PC12细胞为研究对象,探究β-细辛醚(15、30、60μmol/L)预处理4 h,40 mmol/L谷氨酸处理实时记录对PC12细胞Ca^(2+)浓度的影响,采用钙成像技术检测Ca^(2+)浓度的变化;采用实时荧光定量聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)、Western Blot及免疫荧光技术检测TRPV4的mRNA和蛋白的表达;采用Lipofectiamine 2000脂质体实验转染TRPV4-siRNA和pEX-3-TRPV4,观察沉默和过表达TRPV4对谷氨酸引起Ca^(2+)超载的影响。结果表明:与正常对照组相比,谷氨酸处理5 min可诱导Ca^(2+)超载,显著提高TRPV4的mRNA和蛋白的表达;与模型组相比,β-细辛醚能够剂量依赖性地降低谷氨酸诱导的Ca^(2+)超载和TRPV4的表达;沉默TRPV4抑制细胞Ca^(2+)超载;过表达TRPV4则部分逆转β-细辛醚抑制谷氨酸诱导的Ca^(2+)超载。该研究证明,谷氨酸处理PC12细胞5 min通过上调TRPV4的表达诱导Ca^(2+)超载,β-细辛醚作为TRPV4的拮抗剂,是一种潜在的抑制兴奋性毒性的药物。

miR-361介导PI3K/Akt/Ca^(2+)通路对大鼠肥大细胞增殖情况及组胺与IL-4表达水平的影响

目的:探讨miR-361介导PI3K/AKt/Ca^(2+)通路对活化大鼠肥大细胞增殖情况及组胺与白细胞介素-4(IL-4)表达水平的影响。方法:将大鼠肥大细胞(RBL-2H3细胞)分为miR-361过表达组、miR-361抑制组、miR-361对照组和正常对照组,miR-361过表达组、miR-361抑制组、miR-361对照组细胞分别转染miR-361过表达、miR-361抑制及miR-361无义序列寡核苷酸片段,测定并比较各组细胞miR-361 mRNA、组胺、IL-4及PI3K/AKt/Ca^(2+)通路相关蛋白水平。结果:miR-361过表达组细胞miR-361 mRNA相对表达水平高于miR-361抑制组、miR-361对照组及正常对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。CCK-8法检测结果显示,miR-361过表达组24、48、72 h细胞增值率均低于miR-361抑制组、miR-361对照组及正常对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。ELISA法检测结果显示,miR-361过表达组细胞组胺和IL-4水平的表达水平低于miR-361抑制组、miR-361对照组及正常对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。Western印迹法检测结果显示,miR-361过表达组细胞p-AKT、AKT、p-PI3K、PI3K蛋白表达水平均高于miR-361抑制组、miR-361对照组及正常对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论:miR-361过表达可抑制大鼠肥大细胞的增殖,降低组胺与IL-4的表达水平,其作用机制可能与其能够提高PI3K/AKt/Ca^(2+)通路活性有关。

高温胁迫对花生幼苗光合速率、叶绿素含量、叶绿体Ca^(2+)-ATPase、Mg^(2+)-ATPase及Ca^(2+)分布的影响

将水培后盆栽的花生幼苗,置于培养箱42℃高温培养,定时测定幼苗叶光合速率、叶绿素含量和叶绿体Ca2+-ATPase、Mg2+-ATPase的相对活性,并观察幼叶细胞内Ca2+分布的变化。试验结果表明:高温胁迫过程中,光合速率及叶绿素含量都随处理时间的延伸而下降,并呈显著正相关;叶绿体Ca2+-ATPase和Mg2+-ATPase高温胁迫过程中相对活性呈先升后降趋势,Ca2+-ATPase热敏性高于Mg2+-ATPase;高温胁迫过程中,Ca2+具有从胞外转运到胞质内和叶绿体中的趋势,Ca2+能够稳定高温胁迫下叶肉细胞膜和叶绿体的超微结构。

急性脑梗死患者红细胞内外Ca^(2+)、ATP含量及膜Ca^(2+)-Mg^(2+)ATPase活性变化的动态研究

目的 探讨脑梗死 (CI)患者急性期红细胞 (RBC)内外 Ca2 + 、ATP含量及膜 Ca2 + - Mg2 + ATPase活性变化的规律。方法 用 FACS Vantage流式细胞仪检测 30例急性期 CI患者及 2 8名健康对照者 RBC内游离 Ca2 + 浓度 ([Ca2 + ]i)、ATP含量及 RBC膜 Ca2 + - Mg2 + ATPase活性 ,并进行动态观察。结果 CI组 RBC[Ca2 + ]i较对照组显著升高 (P <0 .0 1) ;而 ATP含量、膜 Ca2 + - Mg2 + ATPase活性均较对照组明显降低 (分别为 P<0 .0 5、P<0 .0 0 1)。上述结果老年组较青年组明显。CI组 RBC[Ca2 + ]i:发病第 1～ 2天即明显升高 ,3～7天最高 ,于 8～ 15天逐渐降至较发病 1～ 2天时稍低水平 ,但仍比对照组高。而 RBC内 ATP含量、膜 Ca2 + -Mg2 + ATPase活性在发病第 1～ 2天即明显下降 ,3～ 4天降至最低值 ,1周后两者均略有回升。 CI患者 RBC[Ca2 + ]i分别与膜 Ca2 + - Mg2 + ATPase、ATP含量呈明显负相关 (r=- 0 .90 4、r=- 0 .978,均 P<0 .0 5 ) ;RBC内 ATP含量与膜 Ca2 + - Mg2 + ATPase活性之间呈正相关 (r=0 .835 ,P<0 .0 5 )。结论 CI急性期存在 RBC内钙超载 ,RBC内 ATP含量、膜 Ca2 + - Mg2 + ATPase活性也参与了 RBC内钙超载的病理过程 。

α-硫辛酸对果糖诱导的实验性白内障大鼠的氧化应激、晶状体蛋白以及Ca^(2+) ATPase活性的影响

目的探讨α-硫辛酸对果糖诱导的实验性白内障的氧化应激、晶状体蛋白以及Ca^(2+) ATPase活性的影响。方法选择健康SD大鼠30只,20只大鼠通过果糖诱导建立实验性白内障模型(模型组);另外10只大鼠为空白组,不建立白内障模型。模型组中分为治疗组10只大鼠与对照组10只大鼠,治疗组在粉末状的饲料中添加0. 3%α-硫辛酸进行饲养,对照组进行常规饲养。TUNEL法检测晶体上皮细胞凋亡,酶联免疫法检测氧化应激指标,分光光度法测定晶状体蛋白活性,荧光法测定Ca^(2+) ATPase活性。结果模型组泪液中的SOD值高于空白组,MDA值低于空白组;治疗组的泪液中的SOD值低于对照组,MDA值高于对照组,差异均有统计学意义(P <0. 05)。模型组的晶体上皮细胞凋亡率、晶状体蛋白活性、Ca^(2+) ATPase活性高于空白组,治疗组晶体上皮细胞凋亡率、晶状体蛋白活性、Ca^(2+) ATPase活性低于对照组,差异均有统计学意义(P <0. 05)。结论α-硫辛酸在果糖诱导的实验性白内障大鼠中能调节机体氧化应激平衡,降低晶状体蛋白以及Ca^(2+) ATPase活性,可维持晶状体透明性,从而发挥治疗效果。

旱黑口服液对衰老小鼠心、脑细胞膜Na^+-K^+-ATPase、Ca^(2+)-Mg^(2+)-ATPase活性的影响

目的观察旱黑口服液对D-gal衰老小鼠心肌细胞膜、脑细胞膜上Na+-K+-ATP,ase、Ca2+-Mg2+-ATPase活性的影响,探讨旱黑口服液在延缓衰老方面的效应机制。方法以D-gal致亚急性衰老小鼠为模型,同时给予旱黑口服液治疗,6周后测定心、脑细胞膜上Na+-K+-ATPase、Ca2+-ATPase活性。结果与空白组比较,衰老组心、脑细胞膜上Na+-K+-ATPase、Ca2+-Mg2+-ATPase活性降低,经旱黑口服液治疗后心、脑细胞膜上Na+-K+-ATPase、Ca2+-Mg2+-ATPase活性活性明显提高。结论旱黑口服液具有提高D-gal致衰老小鼠心、脑细胞膜上Na+-K+-ATPase、Ca2+-Mg2+-ATPase活性,延缓衰老的作用。

质膜Ca^2＋-ATPase的结构与功能

质膜Ca2+-ATPase(PMCA)是P型ATPase家族的一员,在真核细胞中主要负责信号刺激后胞内高浓度Ca2+的清除扫尾工作,并对维持静息状态下较低Ca2+浓度起着重要的调节作用.PMCA的一级结构已被确定,拓扑学结构显示,它有10个跨膜区和3个胞浆功能区.它的4个编码基因可产生4种亚型(PMCA 1~4),这些亚型在功能与分布上存在差异.PMCA的活性可被钙调蛋白等多种因素调节,这与其结构特征息息相关.近年来,PMCA已被证实与脂筏结构有一定关联,它在信号传导和细胞凋亡中的作用也成为目前科学研究的焦点.本文主要对PMCA的结构、亚型和功能的研究现状进行综述.

枸杞体细胞胚发生中Ca^(2+)和ATPase的超微结构定位研究

研究2,4-D诱导枸杞体细胞胚发生中的作用及其与Ca^(2+)含量和ATPase活性时空分布动态之间的关系,以探讨2,4-D诱导植物体细胞胚发生的作用机理。采用超微细胞化学定位的方法,跟踪分析了体细胞胚发生与发育的不同时期,Ca^(2+)和ATPase活性的时空分布动态。结果表明:2,4-D是诱导离体培养的枸杞体细胞进入胚胎状态的关键激素。在含有2,4-D和不含2,4-D的培养条件下,分别诱导枸杞体细胞脱分化后,再转入除去2,4-D的MS培养基上,进行分化培养,结果前者可分化形成体细胞胚,因而称为胚性愈伤组织。后者在相同条件却不能分化形成胚,故称为非胚性愈伤组织。在2,4-D诱导枸杞的胚性愈伤组织中,胚性细胞分化早期的细胞间隙和细胞壁上均有Ca^(2+)沉淀。随着胚性细胞的分化、分裂和多细胞原胚形成,这时Ca^(2+)在细胞内的分布主要集中在细胞膜和液泡膜上;球形胚期在细胞核中Ca^(2+)呈弥散性分布。在此过程中,ATPase活性时空分布与Ca^(2+)的定位变化具有高度一致性,仅仅稍滞后于Ca^(2+)出现的时间。而在胚性细胞分化早期,ATPase活性同样位于质膜上,随后在液泡和细胞核都可见ATPase活性分布。而在非胚性愈伤组织中,则未见Ca^(2+)和ATPase活性呈时空动态分布,而且随着非胚性细胞的液泡化,无论是Ca^(2+)含量,还是ATPase活性都呈逐渐降低的趋势。表明Ca^(2+)和ATPase活性变化与2,4-D诱导的胚性细胞分化和发育密切相关。并由此推测,Ca^(2+)和ATPase的时空分布对胚性细胞分化中的信息传递和调控相关基因表达起着关键性作用。

黄芪生脉有效部位对心肌缺血大鼠ATPase和Ca^(2+)的影响

为探讨黄芪生脉有效部位(HQSM)治疗心肌缺血的机制,将84只大鼠随机分成7组:正常对照组、模型对照组、HQSM组(210mg/kg、150mg/kg、105mg/kg)、阳性对照组(黄芪生脉饮、地奥心血康)。除正常对照组外,其余各组大鼠尾静脉两次给予垂体后叶素造成急性心肌缺血模型,依法测定各组大鼠心肌ATPase活性、血清中Ca2+含量。结果:HQSM能不同程度地使大鼠心肌Na+-K+-ATPase、Mg2+-ATPase、Ca2+-ATPase活性升高(P<0.05),HQSM150mg/kg能使大鼠心肌Na+-K+-ATPase活性升高(P<0.05);各组大鼠血清Ca2+浓度无明显变化。结论:HQSM抗垂体后叶素所致心肌缺血的作用机制之一可能是增强心肌细胞ATP酶活性从而减少心肌细胞内钙,而不是通过影响血清内钙含量。

爱大霉素和庆大霉素对肾皮质内质网^45Ca^2＋摄取及Ca^2＋—Mg^2＋—ATPase活性的影响

目的：研究爱大霉素和庆大霉素对大鼠肾皮质内质网^45Ca^2+摄取以及对内质网膜上Ca^2+-Mg^2+-ATPase活性的影响。方法：^45Ca^2+示踪技术和孔雀蓝分光光度法。结果：爱大霉素和庆大霉素在大于或等于3.4×10^-4mol·Ｌ^-1时，能抑内质网^45Ca^2+摄取（抑制率分别大于或等于17.4%和25.5%）；在3.4×10^－2mol·L^-1时，对内质网膜上Ca^2+-Mg^2+-ATPase活性有抑制作用（抑制率分别为24.17%和29.19%）。结论：爱大霉素和庆大霉素在较高浓度时可使胞浆钙升高，这可能与其产生肾毒性有关。

邻苯二甲酸二-(2-乙基己基)酯对小鼠红细胞ATPase活性的影响

为了研究邻苯二甲酸二-(2-乙基己基)酯(DEHP)对小鼠红细胞ATPase活性的影响,用不同浓度的DEHP对昆明小鼠进行腹腔注射染毒。2周后,各染毒组红细胞Na+-K+-ATPase活力与对照组相比均明显下降(P<0.01),并具有很好的剂量-效应关系(R=-0.942,P<0.01)。125 mg.kg-1染毒组红细胞Ca2+-ATPase活力略有下降,但无显著性差异(P>0.05),随着染毒浓度的倍增,红细胞Ca2+-ATPase活力不断下降,与对照组相比表现出极显著性差异(P<0.01),同时也具有很好的剂量-效应关系(R=-0.968,P<0.01)。结果表明,DEHP抑制了红细胞ATPase的活性,证明DEHP对红细胞造成了损伤,对机体具有明显的毒性作用。

Raf/MEK/ERK及Ca^(2+)/CaN信号通路在双酚A影响巨噬细胞分泌IL-10中的作用

目的:探讨Raf/MEK/ERK和Ca^(2+)/CaN信号通路在双酚A (BPA)调控巨噬细胞分泌IL-10中的作用。方法:以小鼠单核白血病巨噬细胞(RAW264.7)为靶细胞,2μg/ml脂多糖(LPS)为激活剂,采用1、10、100μmol/L BPA染毒。以10、 30μmol/L钙离子通道阻断剂(Ver), 0.25、 0.5μmol/LCaN阻断剂(FK506)和10、 40μmol/LERK抑制剂(PD98059)作为干预剂加入100μmol/LBPA,分别作用细胞4、12、24h。采用实时定量PCR技术测定ARaf、CRaf、MEK、ERK1、ERK2、NFATp、NFATc及IL-10的基因表达,采用ELISA方法检测细胞上清液IL-10的蛋白含量。结果:与对照组(0μmol/L BPA)相比,2μg/ml LPS组IL-10基因和蛋白表达水平升高,CRaf、MEK、ERK1、ERK2、NFATp和NFATc基因表达水平升高;与LPS组比较,100μmol/LBPA组IL-10的基因与蛋白表达水平降低,ARaf、CRaf、MEK、ERK1、ERK2、NFATp和NFATc基因表达水平升高;与100μmol/LBPA组比较,Ver组和FK506组IL-10基因和蛋白表达水平升高,NFATp和NFATc基因表达水平降低,而高浓度PD98059组IL-10基因和蛋白表达水平降低,NFATc表达水平降低而NFATp表达水平升高,差异均有统计学意义。结论:本实验条件下,Raf/MEK/ERK和Ca^(2+)/CaN信号通路共同调控NFAT,进而介导了BPA对巨噬细胞分泌细胞因子IL-10的影响,具体机制还需进一步探讨。

18β-甘草次酸诱导人乳腺癌细胞凋亡及其细胞内Ca^(2+)水平的变化

背景与目的:18-甘草次酸是甘草的重要成分,近年来的研究发现18-甘草次酸具有抑制人淋巴细胞性白血病、肝癌和肺癌的细胞增殖。本研究探讨18-甘草次酸对人乳腺癌MCF-7细胞诱导凋亡的作用。目前研究已证实细胞内游离Ca2+浓度([Ca2+]i)的动态变化在诱发细胞凋亡过程的多个环节中起重要作用,因此本研究也探讨由18-甘草次酸诱导的MCF-7细胞凋亡发生与[Ca2+]i变化的关系。方法:用50~250μmol/L浓度梯度的18β-甘草次酸处理MCF-7细胞24h,用MTT比色法测定细胞增殖能力。100μmol/L和150μmol/L 18β-甘草次酸处理细胞24 h,用末端脱氧核苷酸转移酶介导dUTP末端标记法、Annexin V流式细胞仪法和单细胞凝胶电泳法检测凋亡细胞。150μmol/L 18β-甘草次酸处理细胞24 h,用Fura-2荧光负载方法测定[Ca2+]i的变化。分别用100μmol/L BAPTA-AM和0.5 mmol/L EGTA与150μmol/L 18β-甘草次酸联合处理MCF-7细胞24 h,用单细胞凝胶电泳法检测凋亡细胞。结果:从100μmol/L 18β-甘草次酸浓度起对MCF-7细胞的增殖抑制率显著升高(P<0.01和P<0.05),呈剂量依赖性,半增殖抑制浓度(IC 50)为234.33μmol/L。100μmol/L和150μmol/L 18β-甘草次酸使细胞凋亡率显著升高(P<0.01和P<0.05);18β-甘草次酸处理组的[Ca2+]i也明显高于对照组(P<0.05)。18β-甘草次酸与BAPTA-AM联合处理组和18β-甘草次酸与EGTA联合处理组的凋亡率均明显低于单纯的150μmol/L18β-甘草次酸处理组(P<0.05和P<0.01)。结论:18-甘草次酸具有抑制MCF-7细胞增殖和诱导其凋亡的作用,而18-甘草次酸诱导MCF-7细胞凋亡的作用在抑制该细胞增殖方面起主要作用。18-甘草次酸诱导MCF-7细胞凋亡依赖于细胞内Ca2+水平上调,而细胞外Ca2+内流是导致细胞内Ca2+水平上调的原因之一。

白介素-2对心肌细胞[Ca^(2+)]_i的作用及其信号转导途径

为研究白介素 2 (interleukin 2 ,IL 2 )对心肌细胞内钙浓度 ([Ca2 + ]i)的影响及其信号转导途径 ,实验采用酶解法分离成年大鼠心室肌细胞 ,以Fura 2 /AM为钙探针 ,用细胞内双波长钙荧光系统检测细胞 [Ca2 + ]i 的变化。结果发现 :(1)IL 2 (0 5～ 2 0 0U/ml)浓度依赖性地降低单个心室肌细胞内钙瞬态 ,IL 2 (2 0 0U/ml)对咖啡因诱导的肌浆网内储钙的释放无影响 ;(2 )纳洛酮 (naloxone ,Nal) (10 -8mol/L)和nor binaltorphimine (nor BNI,10 -8mol/L)可阻断IL 2对心肌细胞钙瞬态的作用 ,而纳曲吲哚 (naltrindole ,NTI) (10 -6mol/L)不能阻断此作用 ;(3)κ阿片受体激动剂U5 0 488H (10 -6mol/L)降低心肌细胞钙瞬态 ,nor BNI (10 -8mol/L)可阻断此作用 ;(4 ) 5mg/L百日咳毒素 (PTX)预处理可取消IL 2降低心肌细胞钙瞬态的作用 ,而酪氨酸激酶抑制剂genistein (10 -4 mol/L)不能取消IL 2的作用 ;(5 )U7312 2预处理可阻断IL 2的作用。研究结果表明 ,IL 2降低心肌细胞钙瞬态的作用 ,是通过心肌细胞上κ阿片受体介导的 ,其下游途径包括PTX敏感的G蛋白和磷脂酶C。

酸雨中SO_4^(2-)、NO_3^-、Ca^(2+)、NH_4^+对红壤中重金属的影响

在实验室条件下连续浸泡污染红壤和黄红壤,研究模拟酸雨中阴离子、阳离子浓度对土壤中重金属解吸行为和化学形态分布的影响.结果表明,酸雨加速了土壤酸化,重金属活性增强.增加模拟酸雨中SO42-、NO3-或Ca2+、NH4+浓度对Cd、Zn解吸行为均产生明显促进作用,但对Cu影响不明显.增加模拟酸雨中SO42-、NO3-浓度,红壤和黄红壤交换态Cd、Zn百分率明显降低,交换态Cr百分率明显增加,交换态Cu百分率稍有提高,交换态Pb百分率变化不明显;增加模拟酸雨中Ca2+、NH4+浓度,红壤和黄红壤交换态Cd、Cu、Zn百分率明显降低,交换态Cr和活性形态Pb明显增加,但Cu的化学形态分布主要受模拟酸雨pH值的影响.

芦荟大黄素对大鼠巨噬细胞[Ca^(2+)]_i和释放TNF-α的影响

目的研究芦荟大黄素对正常的和细菌脂多糖(LPS)刺激的大鼠腹腔巨噬细胞(PMφ)释放肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和细胞内自由Ca2+浓度([Ca2+]i)的影响。方法应用MTT法检测TNF-α量和细胞钙离子成像系统检测单细胞内[Ca2+]i的动态变化。结果芦荟大黄素可剂量依赖性活化正常PMφ释放TNF-α,同时诱发正常PMφ[Ca2+]i呈波动式变化,[Ca2+]i升高来源于胞外钙内流和胞内钙池释放钙。芦荟大黄素对LPS刺激PMφ升高[Ca2+]i和释放TNF-α的影响有较复杂的剂量依赖性特征,即芦荟大黄素低浓度时对[Ca2+]i升高有明确的抑制作用;其对TNF-α释放的抑制呈随浓度增高而减弱的趋势。大黄酸可增强芦荟大黄素对LPS升高[Ca2+]i的抑制作用。结论芦荟大黄素对PMφ[Ca2+]i和释放TNF-α表现出双向调节作用,其对[Ca2+]i动力学的调制与其调节PMφ释放TNF-α间有明确的对应性。

慢性染铅对小鼠海马Ca^(2+)-钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ表达的影响

目的通过检测海马Ca2+钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ(CaMKⅡ)基因表达来探讨慢性铅中毒影响学习记忆的分子机制。方法小鼠交配后,通过饮水饲以2.4,4.8和9.6mmol·L-1醋酸铅。小鼠子代自胚胎期始即暴露于醋酸铅。幼鼠出生后,先通过哺乳接触铅,断乳后则自行饮用与母鼠饮用浓度相同的含铅水。6周后用逆转录聚合酶链反应法观察各组小鼠海马CaMKⅡmRNA的表达。结果3个染铅组小鼠CaMKⅡmRNA水平均明显降低,并具有浓度效应关系。结论铅致CaMKⅡ基因表达水平下降。

娘子关泉域岩溶地下水SO_4^(2-),Ca^(2+),Mg^(2+)污染分析

分析了娘子关泉域岩溶地下水ＳＯ２－４，Ｃａ２＋，Ｍｇ２＋等组分含量增多的原因，并定量地探讨了ＳＯ２－４，Ｃａ２＋，Ｍｇ２＋的各种来源比例。研究表明，含水层中石膏溶解及硫化物氧化是造成ＳＯ２－４，Ｃａ２＋，Ｍｇ２＋高含量的主要原因，控制硫化物氧化水进入含水层，对水质改良有显著效果。