基于Ca^(2+)-CaMKⅡ信号通路的济川煎治疗阳虚便秘的作用及分子机制

目的基于Ca^(2+)-CaMKⅡ通路观察济川煎对阳虚便秘大鼠的治疗作用及分子机制。方法采用白醋+活性炭冰水联合复方地芬诺酯片复制阳虚便秘大鼠模型。将模型成功大鼠随机分为5组,即模型组、莫沙必利组(1.88 mg·kg^(-1))、济川煎高(8.26 g·kg^(-1))、中(4.31 g·kg^(-1))、低(2.16 g·kg^(-1))剂量组,灌胃给药每日1次,连续7 d。末次给药,记录大鼠状态并评分,进行排便功能测定;分离模型大鼠结肠平滑肌细胞并鉴定,FCM检测结肠平滑肌细胞内Ca^(2+)浓度变化;采用ELISA法检测大鼠血清中cAMP、cGMP含量及其比值;采用RT-PCR及Western blot法检测大鼠结肠平滑肌细胞CaM、CaMKⅡ亚型的表达情况。结果济川煎可明显缓解模型大鼠腹胀,摄食、饮水量、排便减少及体质量降低的症状(P<0.05),评分明显升高(P<0.01);能明显缩短首粒排便时间(P<0.01),增加排便粒数(P<0.05);济川煎还可明显增加模型大鼠血清中cAMP含量(P<0.05),减少cGMP含量(P<0.01),cAMP/cGMP比值明显增加(P<0.01);明显降低大鼠结肠平滑肌细胞内Ca^(2+)浓度(P<0.01);PCR及Western blot检测结果显示,济川煎可明显降低CaM及CaMKⅡβ、γ、δ亚型蛋白表达(P<0.01)。结论济川煎对阳虚便秘具有明显的治疗作用,可能与其调节Ca^(2+)-CaMKⅡ信号通路有关。

苜蓿体内H_(2)S信号与Ca^(2+)调节气孔运动的作用机制

为探究H_(2)S信号在苜蓿(Medicago sativa)体内调节气孔运动的作用,及在此过程中H_(2)S与Ca^(2+)的关系,以蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)的野生型和钙离子转运体突变体为试验材料,分别从转录水平、细胞水平和生理水平开展研究。采用qRT-PCR比较相关基因的表达量变化、荧光探针显示体内Ca^(2+)含量、电极法测定H_(2)S含量、光学显微镜观察和测量气孔孔径等。结果表明:蒺藜苜蓿突变体NF3011和NF2734体内H_(2)S的含量与野生型相比极显著降低(P<0.01);H_(2)S信号在一定程度上抑制钙离子转运体编码基因MTR_6g027580的表达;外源生理浓度H_(2)S熏蒸可诱导蒺藜苜蓿气孔关闭,与Ca^(2+)通道阻断剂LaCl_(3)联合处理对野生型气孔运动未产生影响,而在突变体中的结果截然相反;利用荧光探针测定保卫细胞内的Ca^(2+)含量,所得结果与气孔孔径的变化规律完全一致。综上所述,H_(2)S信号促进叶片保卫细胞内Ca^(2+)的含量增加,最终表现为植物气孔孔径变小,在此过程中胞内Ca^(2+)含量变化主要通过Ca^(2+)转运体进行,少部分依赖Ca^(2+)离子通道。该研究结果不仅在理论上丰富了H_(2)S信号的作用机制,更具应用于苜蓿生产实践并推广于其他作物的潜力。

Choi-Williams时频分布在CO_2焊接电信号检测中的应用

利用二次型时频分析Wigner-Vill分布的改进算法——Choi-Williams(CWD)时频分布研究CO2焊接过程所采集的电弧电压信号,把信号置于时频空间内进行分析,获得相关信号的时频分布图。对于CWD分布的核函数中平滑因子确定前提下的其它四个重要参数,即时窗类型、时窗长度、频窗类型和频窗长度对时频谱图分析效果的影响进行了讨论。进而引入信息熵的概念,并分析了时频分析基于信息熵的参数优化。最后分析了采用最小信息熵的CWD分布参数优化后的一组电弧电压信号时频分布图。结果表明,利用Choi-Williams分布及信息熵最小原则可以描述弧焊电信号的时频分布,并有效抑制交叉项干扰,同时保持较高的时频分辨率。

基于ART2神经网络的手势动作肌电信号识别

针对手势动作肌电信号识别中存在的识别效率和稳定性问题,采用一种基于ART2神经网络的手势识别方法,并进行了单用户和多用户的实验研究.对8名受试者、8类手势动作模式的单用户实验,取得了较高的识别正确率,与BP网络相比,ART2分类器具有识别率高、实时性好、鲁棒性强的优点;同时,多用户的实验结果表明,ART2网络对手势动作肌电信号的识别具有良好的自适应性和稳定的分类能力.

EZ-USB FX2接口在生物电信号数据采集系统中的应用

介绍EZ-USB FX2的结构和功能;给出基于EZ-USB FX2,FPGA控制A/D转换实现的生物电信号数据采集系统;重点说明了基于GPIF主控制方式的EZ-USB FX2接口设计及相应固件程序开发,并给出GPIF波形设计方案。

睡眠2期脑电信号产生的生理机制模型仿真研究

目前慢波睡眠生理机制研究已有的理论及动物实验结果显示,慢波睡眠中,皮层-丘脑系统神经元存在三种不同节律的振荡:慢振荡(<1 HZ)、δ振荡(1-4Hz)和纺锤振荡(7-14Hz)。这些神经元电活动在皮层水平广泛同步化,产生慢波睡眠脑电。提出了能分别产生这三种节律的三种神经元环路模型,并将之组合简化成一个七细胞环路模型。由这样的大量环路组成的网络模型在合适的突触连接参数范围内,能在皮层处产生人类慢波睡眠脑电2期的完整波形。这一结果说明了如何将动物实验观察到的睡眠生理机制的结果与人自然睡眠活动的脑电结果联系起来,并提示脑信息处理中由微观神经元群放电特征整合为脑的宏观功能状态的主要环节。

CytochalasinH对小鼠脾细胞增殖的抑制作用及其对Ca^(2+)/CaN/NFAT信号通路的影响

【目的】研究红树林植物大红树内生真菌Phomopsis asparagi DHS-48得到的次级代谢产物cytochalasin H对小鼠(Mus musculus)脾细胞的免疫抑制活性及其作用机制。【方法】用不同浓度(3、6、12、25、30μmol/L)cytochalasin H处理小鼠脾细胞,通过CCK-8活力测定法检测其对刀豆蛋白A(Concanavalin A,ConA)诱导小鼠脾细胞增殖的抑制作用;流式细胞术检测cytochalasin H对小鼠脾细胞凋亡的影响;免疫荧光实验检测cytochalasin H对细胞中NFAT入核及钙离子内流的影响;酶联免疫吸附法(Enzyme-linked immune sorbent assay,ELISA)和免疫蛋白印迹法(Western blotting)测定cytochalasin H对脾细胞中NFAT信号通路的影响。【结果】CCK-8实验表明,cytochalasin H对于正常小鼠脾淋巴细胞的毒性比环孢菌素(Cyclosporin A,Cs A)弱,半抑制浓度IC_(50)=(35.07±1.16)μmol/L;流式细胞术显示,cytochalasin H对ConA刺激的脾淋巴细胞无促凋亡作用;cytochalasin H对ConA诱导增殖的小鼠脾淋巴细胞具有显著的抑制效果,IC_(50)=(14.81±0.81)μmol/L,且呈剂量依赖性;免疫荧光结果表明,cytochalasin H在浓度为15μmol/L时显著地抑制了钙离子内流;Western Blotting结果显示cytochalasin H对脾淋巴细胞中CaN、NFAT蛋白(nuclear factor of activated T-cells,NFAT)的表达具有显著的抑制作用;免疫荧光结果显示,cytochalasin H抑制细胞浆内的NFAT转移到细胞核;ELISA测试结果证明,cytochalasin H能显著抑制下游细胞因子白介素-2(IL-2)的分泌(α=0.05)。【结论】Cytochalasin H通过抑制Ca^(2+)/CaN/NFAT信号通路转导显著抑制T细胞增殖和活化。

Wnt/Ca^(2+)信号通路的生理及病理生理学研究进展

1982年,美国加利福尼亚大学NUSSE等[1]将分别来自果蝇的Wingless蛋白和小鼠的Int蛋白的具有同源性、富含半胱氨酸残基的2种分泌型糖蛋白合称为Wnt蛋白。Wnt信号通路的启动主要依靠Wnt配体蛋白、Wnt受体及相关配件。目前,Wnt配体蛋白在人类和哺乳动物中已发现有19种,Wnt受体主要由卷曲蛋白(Frizzled)家族和非Frizzled家族类蛋白构成。Wnt信号通路根据是否依赖核心调控因子β-catenin分为依赖β-catenin的经典Wnt信号通路和不依赖β-catenin的非经典Wnt信号通路[2]。经典Wnt信号通路激活可引起细胞内β-catenin表达量增加从而激活细胞核内靶基因发挥调控作用[3]。

氰戊菊酯过度激活Ca^(2+)/CaM/CaMKⅡ信号通路诱发线粒体损伤干扰TM3细胞睾酮合成

目的利用胞内Ca^(2+)螯合剂BAPTA-AM和CaM阻断剂TFP探讨Ca^(2+)/CaM/CaMKⅡ信号通路在氰戊菊酯(Fen)诱发小鼠睾丸间质细胞(TM3细胞)线粒体损伤和睾酮合成障碍中的作用。方法TM3细胞实验分为对照组、Fen暴露组(25μmol/L Fen)、Fen+BAPTA-AM组(25μmol/L Fen+5 mmol/L BAPTA-AM)、Fen+TFP组(25μmol/L Fen+10μmol/L TFP),Fen暴露时长为24 h。采用ELISA法检测TM3细胞的睾酮和环磷酸腺苷(cAMP)水平,化学比色法检测TM3细胞的ATP水平,Flou-4/AM探针测定细胞内Ca^(2+)水平,JC-1染色法测定TM3细胞的线粒体膜电位(MMP)改变,蛋白免疫印迹法检测CYP11A1、3β-HSD、StAR、CaM、p-CaMKⅡ、CaMKⅡ、Bax和Bcl-2的蛋白表达水平。结果Fen暴露组TM3细胞的T、ATP和cAMP含量下降,MMP水平降低,睾酮合成的相关蛋白和酶CYP11A1、3β-HSD、StAR表达减少(P<0.01);同时,TM3细胞胞内的Ca^(2+)水平显著上升(P<0.01),CaM、p-CaMKⅡ/CaMKⅡ、Bax蛋白表达升高(P<0.01),Bcl-2蛋白表达下降(P<0.01)。Fen+BAPTA-AM组和Fen+TFP组TM3细胞的睾酮、ATP和cAMP含量上升,MMP水平升高(P<0.01),睾酮合成相关的蛋白和酶CYP11A1、3β-HSD、StAR表达增加(P<0.01),CaM、p-CaMKⅡ/CaMKⅡ及Bax蛋白表达下降,Bcl-2蛋白表达增加(P<0.01)。结论Fen诱发的TM3细胞mPTP开放以及睾酮合成障碍可能与Fen暴露后TM3细胞胞内Ca^(2+)超载、CaM和p-CaMKⅡ表达上调引起的Ca^(2+)/CaM/CaMKⅡ信号通路过度激活有关。

植物Ca^(2+)-CaM信号系统及其调控研究进展

Ca2+信号通路是植物中信号转导已确认的主要途径。CaM(钙调蛋白)是目前已知胞内Ca2+信号受体中最重要的一种,它参与了多种生理活动的调节。文章对钙在植物细胞中的存在形式、钙作为植物信号转导中第二信使的作用、植物钙调蛋白的结构和生理功能等问题进行了综述和探讨。

Ca^2＋信号参与铝诱导黑麦根系分泌有机酸的调控

【目的】揭示铝诱导根系分泌有机酸的机制,探讨胞质钙信号对铝诱导黑麦根系分泌有机酸的调控作用。【方法】采用药理学研究方法和激光共聚焦扫描显微技术探讨铝胁迫下根尖胞质游离钙离子浓度([Ca2+]cyt)及其与有机酸分泌的关系。【结果】铝不仅诱导黑麦根系分泌柠檬酸和苹果酸,而且使根尖细胞Ca2+的荧光强度增强、波动加剧。铝引起的根尖细胞Ca2+荧光强度的变化在受Ca2+通道抑制剂异搏定、胞内Ca2+通道阻断剂辽红干扰后,显著减少了铝诱导的有机酸分泌。铝诱导的根尖[Ca2+]cyt的升高及有机酸分泌还受CaM阻断剂三氟拉嗪的干扰和抑制。钙螯合剂EGTA处理不仅减弱了铝诱导的Ca2+荧光信号、加大了Ca2+信号的波动幅度,而且显著抑制铝诱导的柠檬酸分泌。此外,在铝胁迫下,根系有机酸分泌受阴离子通道抑制剂尼氟灭酸的抑制。【结论】根尖[Ca2+]c可能是介导铝诱导黑麦根系分泌有机酸的胞内信号因子,而质膜上的阴离子通道可能是铝诱导的钙信号传导途径中的下游效应器。

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。

Ca^(2+)在茉莉酸甲酯诱导拟南芥气孔关闭中的信号转导作用

以拟南芥叶片下表皮为材料 ,分别用表皮生物分析法和激光扫描共聚焦显微镜成像技术 ,研究茉莉酸甲酯 (JA Me)促进气孔关闭过程中胞质Ca2 + 浓度的变化及其与气孔关闭的关系。结果表明 ,10 - 7到 10 - 3mol L的JA Me处理能促进拟南芥叶片的气孔关闭 ,其中 ,10 - 5mol L是最适浓度。用 10 - 5mol L的JA Me处理5min ,胞质Ca2 + 浓度从静息态的 10 5nmol L增加到 332 0nmol L ;质膜Ca2 + 通道阻断剂LaCl3和Ca2 + 螯合剂EGTA均能明显地降低JA Me对气孔关闭的促进作用。由此推测 ,胞质Ca2 + 可能是JA

Ca^(2+)参与水杨酸诱导蚕豆气孔运动时的信号转导

在一定条件下 ,外源水杨酸 (SA)可以诱导蚕豆(ViciafabaL .)气孔关闭 ,阻止气孔张开。以Fluo 3 AM作为Ca2 + 的荧光探针 ,利用激光共聚焦扫描显微技术 ,对水杨酸调控气孔运动中保卫细胞胞质Ca2 + 的变化趋势及Ca2 + 的来源进行了研究。结果表明 ,水杨酸可引起胞质Ca2 + 增加 ,这种变化发生在气孔开度改变之前。Ca2 + 螯合剂BAPTA (1,2 bis(2 aminophe noxy)ethane N ,N ,N′,N′ tetraaceticacid ,1mmol/L)几乎可以完全抑制水杨酸诱导气孔开度减小的作用 ;胞外Ca2 + 螯合剂EGTA(2mmol/L)、质膜Ca2 + 通道抑制剂尼群地平 (nifedipine,NIF ,1μmol/L)和LaCl3 (1mmol/L)可不同程度地减弱水杨酸诱导气孔关闭的效应。BAPTA(1mmol/L)预处理后 ,水杨酸不再引起胞质Ca2 + 含量改变 ;尼群地平能够降低水杨酸引起的胞质Ca2 + 增加的幅度。说明Ca2 + 可能参与水杨酸诱导气孔运动的信号转导。水杨酸引起胞内升高的Ca2 +可能既来自胞外又来自胞内 ,胞内Ca2 + 库可能是其主要来源。

植物中解密Ca^(2+)信号转导特异性的机制

Ca^(2+)信号介导植物对外界信号的刺激反应,并调节多种生理过程。CBL是一种在植物中发现的Ca2+结合蛋白,其靶蛋白为CIPK,现对CBL-CIPK信号转导系统及其如何解密Ca2+信号转导特异性进行综述。

脾虚证Ca^(2+)-CaM信号系统的实验研究

脾司运化,生气血,为后天之本.为从胃肠动力学角度,予脾虚失运的本质以分子水平的诠释,我们在国内首次探讨了脾虚证与空肠平滑肌细胞内Ca2+-CaM信号系统的相关性,结果如下.

Ca^(2+)信号通道与胰腺炎

胰腺炎至今尚缺乏有效的治疗药物。近年来发现胞内Ca2+超负荷能导致胰腺炎的发生。该文综述了胰腺炎早期胰腺腺泡细胞内Ca2+转运的变化和胆盐、乙醇、高脂对其影响,以及咖啡因抑制异常Ca2+信号的作用,并据此提出研究防治药物的新靶点。

植物抗病的Ca^(2+)信号转导研究进展

综述了近年来植物抗病Ca2+信号系统方面的研究进展,包括Ca2+信号的产生及特点、Ca2+的转移系统、钙结合蛋白(CaM)的生理功能、Ca2+信号系统在植物抗病中的可能作用,并对今后的研究方向提出了建议。

Ca^(2+)信号在植物细胞适应逆境中的调节作用

Ca^(2+)作为一种信号分子在植物细胞信号系统中起着举足轻重的作用。近年来,对钙信号的研究,包括对钙信号的产生、传导及最终靶蛋白的研究,越来越受到人们的重视。文章介绍了植物体内Ca^(2+)存在形式,Ca^(2+)转移系统,Ca^(2+)信号的产生、终止和传递,Ca^(2+)信号在逆境胁迫中的调节作用的最新研究进展。

细胞信号转导中Ca^(2+)和微管骨架的关系

就钙离子和微管骨架在信号通路中的关系和二者可能作用方式的研究进展作了概述。