钙/钙调素依赖性蛋白激酶Ⅱ抑制剂对心房肌细胞钙超载的影响

目的探讨钙/钙调素依赖性蛋白激酶Ⅱ(calmodulin-dependent protein kinase Ⅱ,CaMK Ⅱ)抑制剂KN93对大鼠心肌细胞钙超载及CaMK Ⅱ蛋白表达的影响。方法培养大鼠心房肌细胞原代细胞,应用钙离子导入剂ionomycin(1.0μmol/L)诱导心肌钙超载模型,KN93(0.25、0.5、1.0μmo/L)作用下,Fluo-3/AM负载心房肌细胞,激光共聚焦显微镜观察心房肌细胞的收缩频率及细胞游离[Ca2+]i的动态变化,计算平均钙瞬变幅度;采用Western blot法检测CaMKⅡ表达水平。结果 KN93可抑制ionomycin诱导的心肌细胞钙超载,且其抑制率与KN93呈剂量依赖关系,KN93可使心房肌细胞CaMKⅡ表达下降。结论 CaMK Ⅱ抑制剂KN93可纠正ionomycin诱发的大鼠心房肌细胞的钙超载,并下调细胞CaMKⅡ表达水平。

脂多糖、钙/钙调素依赖性蛋白激酶Ⅱ抑制剂对TNBS诱导BALB/C小鼠炎症性肠病的影响

目的探讨脂多糖、钙/钙调素依赖性蛋白激酶Ⅱ抑制剂KN62预处理对三硝基苯磺酸(TNBS)诱导的小鼠炎症性肠病的影响。方法将BALB/C雌性小鼠随机分为4组:正常对照组(NC组)、模型对照组(UC组)、脂多糖组(LPS组)、钙/钙调素依赖性蛋白激酶抑制剂组(KN62组)。LPS组、KN62组、UC组小鼠分别预先腹腔注射LPS溶液(5mg/kg)、KN62溶液(25ng/小鼠)、生理盐水,再予2,4,6-三硝基苯磺酸(100mg/kg)乙醇溶液(共100μl)灌肠;NC组予等体积生理盐水灌肠。观察指标包括:疾病活动指数(DAI)、结肠黏膜病理组织学损伤评估(HI),RT-PCR法检测各组结肠黏膜中IL-6mRNA表达的水平,流式细胞仪检测结肠固有层单个核细胞MHC-Ⅱ类分子活性的表达水平。结果模型对照组(UC)的DAI、结肠黏膜病理组织学评分明显高于正常对照组(NC组)差异有统计学意义;LPS组DAI、结肠黏膜病理组织学评分高于UC组,差异有统计学意义;KN62组的DAI、结肠黏膜病理组织学评分低于UC组;UC组结肠黏膜的IL-6mRNA及MHC-Ⅱ类分子活性的表达都高于NC组,均P<0.05,差异有统计学意义;各项检测指标在LPS组高于UC组均P<0.05;KN62组明显低于UC组,差异有统计学意义。结论钙/钙调素依赖性蛋白激酶抑制剂(KN62)干预后,该组小鼠的临床症状减轻、结肠黏膜病理组织学表现改善,IL-6mRNA、MHC-Ⅱ类分子活性的表达均较模型对照组明显降低,提示KN62可减轻结肠炎症反应,对机体有保护作用。

钙/钙调素依赖性蛋白激酶Ⅱ抑制剂KN-93对兔心衰模型心室肌细胞晚钠电流的影响

目的:探讨异丙肾上腺素(isoproterenol,ISO)诱导兔心衰(heart failure,HF)时,兔心室肌细胞晚钠电流(late sodium current,I_(Na L))的变化及钙/钙调素依赖性蛋白激酶Ⅱ(Ca^(2+)/calmodulin-dependent protein kinaseⅡ,Ca MKⅡ)抑制剂KN-93对I_(Na L)的影响。方法:经兔耳缘静脉注射ISO(300μg·kg^(-1)·d^(-1),连续15 d)诱导兔HF模型;1月后行心脏彩超检查和HE染色观察心肌形态改变来评价HF模型;Western blot分析Na_V1.5、Ca MKⅡδ和磷酸化Ca MKⅡδ的蛋白水平;经Langendorff装置灌注消化生理盐水(normal saline,NS)组和HF组的兔心室肌细胞,采用全细胞膜片钳技术记录I_(Na L)。结果:与NS组相比,HF组兔心率增加(P<0.01),心室腔增大(P<0.05),心功能明显降低(P<0.01);心肌细胞排列紊乱,呈空泡样变性,细胞间质存在水肿,纤维组织增多。HF组的Na_V1.5、Ca MKⅡδ及磷酸化Ca MKⅡδ的蛋白水平与NS组相比均明显增加(P<0.01)。HF组的I_(Na L)与NS组相比明显增加(P<0.01);加入海葵毒素Ⅱ(sea anemone toxinⅡ,ATXⅡ)后,HF组及NS组I_(Na L)均明显增加,且HF组比NS组增加更明显(P<0.01);在ATXⅡ诱导电流增加稳定后,加入KN-93,NS组及HF组中I_(Na L)均明显减少(P<0.05)。结论:Ca MKⅡ抑制剂KN-93能抑制心衰增加的I_(Na L),这一作用可能与影响Ca MKⅡδ活性及Ca MKⅡδ参与I_(Na L)的调控有关。

牡荆素调节环磷酸腺苷激活的交换蛋白1/钙/钙调素依赖性蛋白激酶Ⅱ信号对大鼠心肌梗死后心肌肥大与纤维化的作用

目的探讨牡荆素调控环磷酸腺苷激活的交换蛋白1(Epac1)/钙/钙调素依赖性蛋白激酶Ⅱ(CaMKⅡ)信号通路抑制大鼠心肌梗死(MI)后心肌细胞肥大与纤维化的作用。方法24只SD大鼠随机分为:假手术组、MI组、牡荆素组。大鼠进行心脏左前降支结扎建立MI模型,假手术组只穿线不结扎。检测大鼠心功能变化;苏木精-伊红(HE)染色观察心脏病理学变化,天狼星红染色观察心脏纤维化,电镜观察心肌线粒体损伤情况;Western Blot检测Epac1、CaMKⅡ等蛋白变化。结果(1)大鼠MI 4周后,与假手术组比较MI组大鼠左心室短轴缩短率(LVFS)和左心室射血分数(LVEF)均降低(P<0.01),左心室收缩末期内径(LVIDs)、左心室舒张末期内径(LVIDd)和舒张末期左心室后壁厚度(LVPWd)、收缩末期左心室后壁厚度(LVPWs)增加(P<0.01),牡荆素组大鼠心脏LVIDs、LVIDd、LVPWs和LVPWd较MI组降低,LVFS和LVEF均升高,差异有统计学意义(P<0.05);(2)牡荆素可降低大鼠心脏重量指数(P<0.01),并减小MI组大鼠心肌细胞横截面积,同时减轻大鼠左心室壁心肌纤维化程度(P<0.01),牡荆素组大鼠心肌胞浆内线粒体肿胀较MI组减轻,线粒体形态较完整,空泡形成较少;(3)Western Blot结果显示牡荆素抑制大鼠MI后Epac1激活(P<0.01),抑制其下游CaMKⅡ激活与细胞外调节激酶的磷酸化(P<0.01),同时可抑制B淋巴细胞瘤-2(Bcl-2)相关X蛋白(Bax)上调(P<0.05),上调Bcl-2(P<0.01),抑制凋亡蛋白裂解半胱天冬酶3(Cleaved-Caspase 3)的活化(P<0.05)。结论牡荆素可通过抑制Epac1/CaMKⅡ通路,改善大鼠MI后心脏功能,抑制心肌肥大和纤维化。

钙离子/钙调素依赖性蛋白激酶Ⅱ及其抑制剂

钙离子/钙调素依赖性蛋白激酶Ⅱ是一种多功能的蛋白激酶。由α、β、γ、δ四种亚单位组成,编码十多种同工酶。CaMK Ⅱ在不同组织中的分布及在不同细胞中的基因表达不同。在调节神经元的活动、肌肉的收缩、细胞周期的控制、细胞的分泌、DNA损伤的修复、碳水化合物的代谢、基因的表达等方面有着重要的生物学作用。CaMK Ⅱ的抑制剂是研究CaMK Ⅱ生理功能的有效途径之一。CaMK Ⅱ的抑制剂有多种,目前报道的有人工合成的抑制剂和鼠细胞来源的抑制剂。

钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ及其抑制剂在心力衰竭中的研究进展

心力衰竭(HF)是多种心脏疾病的终末共同通道,患者病死率高,生存质量差,已成为重要的公共卫生问题之一。在HF发展过程发生的大量分子变化中,蛋白激酶途径的改变通常起关键的介导作用,蛋白激酶将上游病理应激信号与下游调节程序联系在一起,从而影响心肌结构和功能的完整性。钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ(CaMKⅡ)是一种重要的蛋白激酶,它控制着各种各样的钙离子依赖性过程。在心肌细胞中,CaMKⅡ直接调节许多离子通道和钙转运调控蛋白,并控制越来越多的转录本及其下游产物的表达。CaMKⅡ是心脏应激时电生理和收缩反应的中心介质,在心脏疾病中的过度激活与HF和心律失常有关。

补肾方含药血清对谷氨酸诱导凋亡的PC12细胞胞浆内游离钙浓度及钙/钙调素依赖性蛋白激酶Ⅱ磷酸化的影响

目的:运用中药血清药理学方法,研究补肾复方含药血清(BS)对谷氨酸(Glu)诱导凋亡的PC12细胞胞浆内游离钙离子浓度([Ca2+]i)及钙信号转导通路下游的关键信号分子钙/钙调素依赖性蛋白激酶Ⅱ(CaMKⅡ)磷酸化的影响。方法:采用谷氨酸诱导PC12细胞造成凋亡模型,以荧光探针Fluo-3/AM对活细胞染色,结合流式细胞技术观察BS对谷氨酸诱导凋亡的PC12细胞胞浆内[Ca2+]i的影响;采用Western-blotting技术观察BS对谷氨酸诱导凋亡的PC12细胞CaMKⅡ磷酸化的影响。结果:20%浓度BS含药血清能够拮抗谷氨酸诱导凋亡的PC12细胞胞浆内钙离子浓度的升高,抑制CaMKⅡ的磷酸化水平增高。结论:补肾中药神经保护作用的机制可能与减轻钙超载,调控钙信号通路关键信号分子的磷酸化有关。

钙离子/钙调素依赖性蛋白激酶Ⅱ在大鼠胚胎心肌肥大细胞中调控血管紧张素Ⅱ诱导的细胞自噬

目的:探讨钙离子/钙调素依赖性蛋白激酶Ⅱ(Ca^(2+)/calmodulin-dependent protein kinase Ⅱ,CaMK Ⅱ)与细胞自噬在胚胎心肌细胞肥大发展过程中的相互作用。方法:使用血管紧张素Ⅱ作用于大鼠胚胎心肌细胞株H9c2细胞,建立体外心肌细胞肥大模型,通过药物抑制和基因过表达及敲除等方法分析细胞自噬通路AMPK-LC3 Ⅱ。结果:血管紧张素Ⅱ可快速诱导CaMKⅡ及细胞自噬相关通路AMPK磷酸化以及细胞自噬标记蛋白LC3 Ⅱ表达,CaMKⅡ抑制剂以及基因敲除和药物抑制CaMK Ⅱ下游因子组蛋白乙酰转移酶4(HDAC4)可显著阻断血管紧张素Ⅱ诱导的LC3 Ⅱ蛋白表达(P<0.05)。结论:CaMK Ⅱ作为心肌肥大病理过程的中心调控子,可以通过AMPK或其下游HDAC4直接或间接调控细胞自噬,进而调节心肌肥大的发生发展。

钙调素依赖性蛋白激酶Ⅱ和兰尼碱受体2与内质网钙渗漏关系的研究进展

内质网是人体Ca2＋中转站,是钙循环的重要调节中心.内质网通过调节心肌细胞内游离Ca2＋的浓度来控制心肌的收缩和舒张.心肌细胞膜上L型Ca2＋通道开放,形成内向Ca2＋流激活肌浆网Ca2＋释放通道,使得大量Ca2＋进入细胞质.当细胞质内游离Ca2浓度达10-5mmol/L时,肌钙蛋白被激活,使肌球蛋白和肌动蛋白相互接触,引起心肌收缩.心肌收缩后内质网钙泵又将细胞内游离Ca2＋重新泵回内质网中储存.当细胞质内游离Ca2＋浓度降低至10-7mmol/L时,肌球蛋白和肌动蛋白分离,引起心肌舒张,这样就形成一个完整的心脏收缩-舒张过程.任何原因导致的内质网Ca2＋渗漏,都会引起Ca2＋调节异常,使得心肌细胞收缩、舒张功能障碍,最终引起心力衰竭和心律失常等疾病的发生.钙调素依赖性蛋白激酶Ⅱ（CaMKⅡ）是细胞内Ca2＋的关键调节分子,兰尼碱受体2（RyR2）是内质网Ca2＋释放的重要通道,本文对CaMKⅡ-RyR2和内质网钙渗漏的关系进行综述.

多次使用咪达唑仑对小鼠学习记忆、海马CA_1区长时程增强诱发和钙/钙调素依赖性蛋白激酶-Ⅱ的影响

目的观察多次使用咪达唑仑(Mid)后对小鼠学习记忆的影响,并探讨其机制。方法60只KM小鼠按分层随机区组设计分成M1、M2、M3、M4和NS组,每组12只。分别腹腔注射0.5mg/kg、1mg/kg、2mg/kg、4mg/kgMid或生理盐水。每天3次,连续10天。第10天给药后30min,进行避暗实验训练,24h后测验。避暗实验测验后各组随机取6只小鼠,取海马分别检测LTP和CaMKⅡ含量(western-blot法)。比较各组小鼠测验时的潜伏期和错误次数、HFS前、60min后PS变化幅度和CaMKII含量。结果各剂量Mid组分别与NS组相比,潜伏期缩短、错误次数增多;在HFS后60min时,M1、M2、M3、M4组和NS组PS幅度分别为刺激前的208.60±8.82%、173.81±10.73%、138.41±8.50%、126.27±10.52%和260.60±48.62%,各剂量Mid组PS变化幅度分别与NS组相比,幅度明显降低(P<0.05);M2、M3和M4组与M1组相比、M3和M4组与M2组相比,潜伏期缩短、错误次数增多;PS变化幅度降低和CaMKⅡ含量减少(P<0.05),似呈剂量依赖性;但M3组与M4组相比,潜伏期和错误次数、PS变化幅度、CaMKⅡ含量均相似(P>0.05)。结论行为学、电生理和生化检测结果相一致,多次使用Mid后可以抑制小鼠的学习记忆,并呈一定的剂量依赖性,但该作用有封顶效应。Mid可能通过抑制CaMKⅡ对学习记忆产生影响。

钙/钙调素依赖性蛋白激酶Ⅱ与记忆

钙/钙调素依赖性蛋白激酶Ⅱ是突触后致密成分的重要蛋白质组分,它能感受突触后钙离子水平的变化,并能通过自磷酸化维持长时活性,在调节谷氨酸能突触可塑性和学习记忆中有重要作用。

钙/钙调素依赖性蛋白激酶Ⅱα对阿片诱导痛觉过敏大鼠中央杏仁核抑制性突触后电流的影响

目的探讨钙/钙调素依赖性蛋白激酶Ⅱα(CaMKⅡα)对阿片诱导痛觉过敏(OIH)大鼠中央杏仁核(CeA)抑制性突触后电流的影响。方法实验一:取雄性SD大鼠12只,随机分为对照组和KN93组,每组右侧CeA立体定位置管恢复1周后经颈皮下注射芬太尼(60 μg/kg×4次,间隔15 min)造OIH模型,随后对照组及KN93组大鼠CeA区分别注射50%DMSO 0.5 μl或CaMKⅡα抑制剂KN93 10 nmol,记录给药前后大鼠机械缩足反应阈(MWT)和热缩足潜伏期(TWL)。实验二:另取雄性SD大鼠32只,随机分为Con-1组、Con-2组、OIH-1组和OIH-2组,建模成功后制成脑片,其中Con-1组与OIH-1组用膜片钳记录CeA区神经元自发抑制性突触后电流(sIPSCs);Con-2组和OIH-2组记录CeA区神经元微小抑制性突触后电流(mIPSCs),观察加用KN93 10 μmol/L前后上述电流幅值和频率的变化。结果实验一:与造模前比较,造模后两组MWT和TWL均明显降低(P < 0.01);与造模后比较,给药后KN93组MWT和TWL明显升高(P<0.01)。实验二:与Con-1组比较,OIH-1组sIPSCs幅值和频率明显降低(P<0.05),给药后OIH-1组sIPSCs幅值和频率明显升高(P<0.05),但对Con-1组无明显影响;与Con-2组比较,OIH-2组mIPSCs幅值和频率亦明显降低(P<0.05),给药前后OIH-2组与Con-2组mIPSCs幅值和频率差异无统计学意义。结论CaMKⅡα可抑制CeA区自发抑制性突触后电流,这可能是CaMKⅡα调制阿片诱导痛觉过敏的机制之一。

钙离子/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ在心血管疾病中的作用进展

钙离子/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ(CaMKⅡ)是许多心血管疾病的关键酶。CaMKⅡ能通过自身磷酸化、氧化、巯基亚硝基化和O-乙酰氨基葡萄糖修饰来调节多种细胞过程。许多研究表明,CaMKⅡ信号通路广泛影响心血管系统的生理活动,对于心律失常、心力衰竭及糖尿病心肌病等心血管疾病的发生发展发挥着重要的作用。本文收集了近年来对CaMKⅡ的组成结构和激活途径的研究,总结了CaMKⅡ信号通路对心血管疾病的调控作用,以及CaMKⅡ抑制剂和基因编辑对心血管疾病的治疗作用,为以后CaMKⅡ抑制剂药效及成药性的研究提供相关的理论依据及思路。

Ca^(2+)/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ在PDGF诱导肝星状细胞胶原合成中的作用

目的观察Ca2+/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ(CaMKⅡ)对PDGF诱导下人肝星状细胞(hepatic stellate cell,HSC)colla-genα1(Ⅰ)合成的影响。方法 CaMKⅡαsiRNA转染对HSC内CaMKⅡα进行干扰,real-time PCR法检测HSC collagenα1(Ⅰ)及TIMP-1 mRNA的表达,Western blot法检测collagenα1(Ⅰ)及MMP-2、TIMP-1表达的变化,ELISA法检测HSC collagenα1(Ⅰ)分泌的变化。结果 CaMKⅡαsiRNA可显著抑制PDGF诱导下HSC collagenα1(Ⅰ)及MMP-2、TIMP-1的转录、蛋白表达以及collagenα1(Ⅰ)的分泌,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论 CaMKⅡα信号参与了PDGF诱导下HSC collagenα1(Ⅰ)的产生与分泌,同时通过抑制MMP-2、促进TIMP-1的表达而阻止胶原的降解,是肝纤维化发展过程中PDGF信号的重要调控分子和肝纤维化的潜在治疗靶点。

钙/钙调素依赖性蛋白激酶Ⅱ参与慢性疼痛的研究进展

国际疼痛研究协会(the international association for the study of pain,IASP)对疼痛最新定义为:与实际或潜在组织损伤相关,或类似的令人不快感觉和情感体验[1]。慢性疼痛一直是危害人类身心健康的世界性难题。流行病学研究表明我国目前约有33%的60岁以上老年人患有慢性疼痛[2]。

钙信号早期干预对大鼠心肌细胞钙调素依赖性蛋白激酶信号途径及细胞凋亡的影响

通过建立肥大心肌细胞模型,研究钙通道阻滞剂对心肌细胞钙调素依赖性蛋白激酶II(calcium/calmodulin-dependent protein kinase II,CaMKII)的表达及钙离子浓度的变化对钙泵、ATP凋亡信号调节激酶(apoptosis signal-regulation kinase1 ASK1)、细胞活力及细胞凋亡率的影响,深入了解钙离子拮抗剂在心肌细胞肥大过程中的作用。通过早期应用钙离子拮抗剂,可以明显改善CaMKII信号系统的活性,保持心肌细胞内钙稳态,抑制心肌细胞的凋亡。

结直肠癌中钙离子钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱδ的表达及其意义

目的分析钙离子钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱδ体内外的表达情况并探讨其机制,为临床诊断治疗提供新的靶点。方法采用半定量RT-PCR技术检测3种人结直肠癌细胞系、20对结直肠癌组织及其配对癌旁组织中CAMKⅡδmRNA的表达水平;利用Western Blot技术及免疫组化SP技术检测结直肠癌组织及癌旁正常组织中CAMKⅡδ蛋白的表达情况,并结合患者的临床病理参数进行分析。结果CAMKⅡδmRNA水平在3种结直肠癌细胞系中均有较高的表达,其中SW620表达最高,依次为HT-29、RKO。20对结直肠癌组织,有16对癌组织中CAMKⅡδmRNNA表达高于癌旁组织,其值分别是0.48±0.31和0.25±0.16,两者之间有统计学差异(P=0.002)。1 Western Blot的检测结果与RT-PCR的检测结果相一致,同样可以观察到CAMKⅡδ在配对的癌组织中的表达强于癌旁组织(P<0.05)。免疫组化提示CAMKⅡδ在结直肠癌组织中免疫反应强阳性,而癌旁正常组织中表达明显减弱。20例结直肠癌组织标本中,CAMKⅡδ的阳性表达率为55%(11/20),明显高于癌旁正常组织的表达率20%(4/20)。(P=0.022)结论 CAMKⅡδ在结直肠癌细胞系及结直肠癌组织中高表达,提示可能促进肿瘤细胞的不断增殖,与直肠癌的发生发展密切相关。

钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ在突触可塑性和神经精神疾病中的作用

钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ(calcium/calmodulin-dependent protein kinaseⅡ,CaMKⅡ)是一种重要的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,参与脑内多种神经活动的调节,并被认为是一个"记忆分子",在突触可塑性和学习记忆中发挥关键作用。CaMKⅡ的功能正常对于大脑的正常生理活动是必需的。近年来研究发现,许多神经精神疾病的发生都与脑内CaMKⅡ的功能异常有关。该文对CaMKⅡ在突触可塑性以及神经精神疾病中的作用做一综述。

钙依赖性蛋白激酶Ⅱδ在脑外伤后皮质中的表达变化

目的观察钙-钙调素依赖性蛋白激酶Ⅱδ(calcium-calmodulindependentproteinkinaseⅡδ,CaMKⅡδ)在脑损伤后皮质中不同时段的表达变化。方法建立大鼠脑外伤模型,通过Western印迹法和免疫组织化学染色法检测损伤区周围皮质CaMKⅡδ的表达变化。结果 Western印迹法显示,CaMKⅡδ在正常皮质中有表达,损伤后表达上调,在损伤3d达到高峰,并随着损伤时间延长逐渐恢复到正常水平。免疫组织化学结果与Western印迹法结果一致。结论 CaMKⅡδ在脑组织损伤灶及其周围呈现先增高后降低的表达变化,为法医学推断脑外伤后损伤经过时间提供了新的参考指标。