骨骼肌兴奋收缩偶联与亲联蛋白

背景:骨骼肌是人体的动力器官,其兴奋收缩偶联的结构和效率对运动者的活动能力和运动能力起关键作用。亲联蛋白的主要功能是维持三联管的超微结构和构成偶联膜复合体,从而为细胞膜到肌浆网之间的信号传导提供结构基础。目的:从骨骼肌的筋膜系统、三联管、兴奋收缩偶联方面和亲联蛋白分型、功能及与疾病的联系方面进行了归纳总结。方法:以"骨骼肌,筋膜,三联管,兴奋收缩偶联,亲联蛋白"和"skeletal muscles,fascia,the triad junction,Excitation-contraction Coupling,Junctophilins"为检索词,检索中国生物医学文献数据库(CBM)、CNKI数据库、PubMed及Elsevier数据库1987年9月至2018年4月期间收录的骨骼肌兴奋收缩偶联与亲联蛋白相关文章,排除与文章主题不相关的文献,最终纳入39篇文献进行综述。结果与结论:兴奋收缩偶联的结构基础是三联管,构成三联管的横管其实是筋膜系统的延伸,在三联管膜上有一些小分子蛋白,它们对三联管结构的维持和功能的发挥起关键作用,亲联蛋白就是连接三联管的横管和纵管系统的重要蛋白。亲联蛋白1是三联管膜上的重要因子,是偶联膜复合体的一部分,它连接肌细胞胞浆膜与肌浆网,使胞浆膜与肌浆网保持比较近的距离,保证了三联管的正常形态和数目,从而保证了钙信号的传导,保证了正常的兴奋收缩偶联过程。亲联蛋白受损与许多人类疾病有关,因而亲联蛋白有望成为这些疾病的靶向药物,为分子学干预措施提供思路。

心肌JPH2蛋白的生理和病理生理功能研究进展

心脏发挥正常功能依赖于其高度精细化的亚细胞结构。膜连接复合物(junctional membrane complexes,JMCs)是心脏正常兴奋收缩偶联(excitation contraction coupling,ECC)的关键结构。Junctophilin-2蛋白(JPH2)是公认的JMC重要结构蛋白。早期对JPH2的认识仅限于其在心肌细胞内的膜偶联功能,现在的大量研究发现JPH2在心肌细胞的T管(transverse-tubule,T-tubule)发育、心力衰竭、心肌病、心律失常的发生发展过程中也起着十分重要的作用。此综述主要归纳总结了JPH2在上述生理或病理情况中的最新研究进展,并对JPH2进一步研究方向进行了展望。

氧化三甲胺通过促进成年小鼠心肌细胞T小管重构加重心力衰竭

目的:探讨氧化三甲胺(trimethylamine N-oxide,TMAO)对体外培养的成年小鼠心肌细胞T小管的影响。方法:通过共聚焦T小管以及钙离子成像,分析小鼠心肌细胞T小管结构的规整度以及钙离子释放与回收障碍;Western blot法和免疫荧光法检测心肌细胞微管蛋白的致密化和聚合;通过超声心动图检测TMAO喂养与常规饲料喂养的小鼠心功能。结果:(1)与对照组相比,经TMAO培养的小鼠心肌细胞T小管密度和T小管功率显著降低(P<0. 01);(2)与对照组相比,TMAO处理组小鼠心肌细胞Ca2+瞬变平均振幅降低(P<0. 01),到达Ca2+瞬变峰值的时间延长,失同步化指数增大(P<0. 01);(3)与对照组相比,TMAO处理组小鼠心肌细胞亲联蛋白2(junctophilin-2,JPH2)功率降低(P<0. 01),在心肌细胞边缘可见明显的JPH2堆积(P<0. 01);(4)与对照组相比,TMAO处理组微管密度显著增高(P<0. 01),微管聚集性增强(P<0. 01);(5)与正常饲料喂养的对照组小鼠相比,TMAO喂养组的小鼠心脏收缩功能和左心室射血分数显著下降(P<0. 05)。结论:TMAO通过促进微管蛋白聚合、JPH2易位和T小管重构而损害了小鼠心功能,导致了心力衰竭的进展。

巨噬细胞浸润的胰腺癌患者预后分析及特征基因初筛

目的分析巨噬细胞浸润与胰腺癌患者预后的相关性,并通过生物信息学分析胰腺癌患者M2型巨噬细胞浸润的相关基因。方法选择2015年6月至2018年12月兰州大学第一医院收治的32例胰腺癌患者为研究对象,其中男性19例,女性13例,年龄(61.8±2.8)岁。收集患者癌组织和癌旁组织,以及相关临床资料,包括:血清糖类抗原19-9、肿瘤TNM分期、血管侵犯等。对样本行F4/80(巨噬细胞标志物)免疫组化染色。随访生存时间,并分析其与上述指标的相关性。使用癌症基因组图谱(TCGA)数据库胰腺癌数据行生物信息学分析。结果胰腺癌患者生存时间与癌组织巨噬细胞的浸润程度负相关(r=-0.522,P=0.002),与癌旁组织未见明显关系(r=0.168,P=0.358)。癌组织巨噬细胞浸润程度联合术前血清糖类抗原19-9、肿瘤TNM分期、血管侵犯对胰腺癌患者生存时间的解释度达到47.4%(R^(2)=0.474)。TCGA数据库等进行生物信息学分析得到胰腺癌中95个差异基因与M2型巨噬细胞浸润显著相关,其中主要为基因JPH3(正相关)和IL17REL(负相关)。结论癌组织巨噬细胞浸润程度可以作为胰腺癌患者预后预测因素,联合术前血清糖类抗原19-9、肿瘤TNM分期、血管侵犯预测预后更为准确。M2型巨噬细胞浸润的相关机制研究可以围绕JPH3和IL17REL等差异基因展开。

高糖对心肌细胞t小管结构和JP-2表达的影响

目的研究高糖对小鼠心肌细胞横管(t小管)结构和横管结构蛋白亲联蛋白2(junctophilin-2,JP-2)表达的影响,探讨高糖致心脏损害的可能机制。方法获取小鼠心室肌细胞分离培养,并分成两组分别给予高糖和低糖处理。激光共聚焦显微镜成像技术记录两组细胞钙火花(Ca^(2+)spark)变化,测定自发性钙火花频率(Ca^(2+)spark frequency)变化;观察心肌细胞t小管结构变化;免疫印迹法检测JP-2蛋白表达;免疫荧光检测JP-2定位。结果高糖可以明显增加心室肌细胞的自发性钙火花频率,并且高糖对t小管结构的破坏显著,降低t小管上JP-2蛋白的表达。结论高糖通过降低JP-2蛋白的表达进而损害心肌细胞t小管,使其结构发生紊乱,从而增加心室肌细胞自发性钙火花频率。