钙离子通道在肺动脉高压发病机制中作用的研究进展

肺动脉高压(PAH)是一组以不受控制的肺血管重塑、持续的血管收缩和原位血栓形成为特征的临床综合征。PAH的发病机制至今仍不完全清楚,但越来越多研究表明,离子通道在PAH发病机制中具有重要作用。在离子通道中,Ca2+作为第二信使,能够参与人体内众多的生理和病理过程。电压门控钙通道、钙库操纵性钙通道、受体操纵性钙通道、牵拉激活离子通道中的Piezo1、N-甲基-D-天冬氨酸受体等钙离子通道对细胞内钙稳态至关重要,不仅可通过Ca2+浓度改变引起肺血管收缩,还可通过不同信号通路引起肺血管重塑,从而参与PAH的发生、发展。但钙离子通道在PAH中的具体作用机制仍需进一步探索。

高糖对大鼠膀胱平滑肌细胞中钙库操控的钙离子通道的影响

目的观察高糖对大鼠膀胱平滑肌细胞(BSMCs)中钙库操控的钙离子通道(SOCC)的影响。方法通过激光共聚焦显微镜观察记录高糖处理的BSMCs激动和抑制SOCC后细胞内相对荧光强度值,反映其钙离子浓度变化。通过RT-qPCR和Western blot检测SOCC相关组成分子STIM1和Orai1在高糖处理的BSMCs中mRNA与蛋白的表达水平。结果高糖处理的BSMCs加入SOCC激动剂CPA后相对荧光强度显著增加,加入SOCC抑制剂SKF-96365后相对荧光强度显著降低。高糖能上调BSMCs中SOCC重要组成分子STIM1和Orai1的mRNA表达水平以及蛋白表达水平。结论高糖能促进大鼠BSMCs中SOCC的激活,使胞外Ca^(2+)内流,可能为糖尿病膀胱的病因学研究提供新的思路。

钙库调控的钙离子通道对大鼠膀胱平滑肌收缩性调控的研究

目的分析胞内钙库调控的钙离子通道(store operated calcium channels,SOCCs)在大鼠膀胱平滑肌中的功能。方法 RT-PCR检测SOCCs相关蛋白基因表达;使用SOCCs的激动剂CPA(10μmol/L)以及抑制剂SKF-96365(10μmol/L),采用离体肌条的方法观察其肌肉的收缩,全细胞膜片钳技术观察膀胱平滑肌细胞电流,激光共聚焦显微镜观察其膀胱平滑肌细胞内钙离子变化。结果 RT-PCR检测到TRPC3、TRPC4和STIM1基因表达。加入CPA激活SOCCs后,离体肌条实验结果显示膀胱平滑肌离体肌条收缩频率为(5.937 5±1.108 0)/min,比加入CPA前明显增加(P<0.05),收缩幅度为(0.067 1±0.027 0)g,比加入CPA前明显降低(P<0.05);膜片钳实验结果显示钙电流较加入CPA前显著增加,-80 mV电流密度为(-3.127 1±0.908 7)pA/pF,20 mV电流密度为(1.048 1±0.322 5)pA/pF(P<0.05);激光共聚焦显微镜实验结果显示钙离子相对荧光(1.150 7±0.212 1)较加入CPA前显著增加(P<0.05)。加入抑制剂SKF-96365抑制SOCCs后,离体肌条收缩频率为(5.081 3±1.129 5)/min,较加入CPA后显著减缓(P<0.05),收缩幅度为(0.079 0±0.033 0)g,较加入CPA后显著增加(P<0.05);膜片钳显示钙电流较加入CPA后显著减少,-80 mV电流密度为(-2.678 1±0.804 4)pA/pF,20 mV电流密度为(0.907 7±0.346 2)pA/pF(P<0.05);激光共聚焦显微镜实验结果显示细胞内钙离子相对荧光(1.028 9±0.204 7)较加入CPA后显著减少(P<0.05)。结论膀胱平滑肌中可以表达SOCCs相关的通道,膀胱平滑肌的收缩性受到SOCCs的影响。

钙库调控钙离子通道在瑞芬太尼诱发切口痛觉过敏中的作用

目的探讨钙库调控钙离子通道(SOCC)在瑞芬太尼诱发的切口痛觉过敏中的作用。方法雄性SD大鼠36只,2~3个月龄,体重360~380 g,采用随机数字表法分为四组:对照组(C组,n=8)、切口痛组(I组,n=9)、切口痛+瑞芬太尼组(IR组,n=9)、切口痛+瑞芬太尼+SOCC抑制剂(YM-58483)组(Y组,n=10)。IR组和Y组尾静脉泵注瑞芬太尼1μg·kg^(-1)·min^(-1),持续60 min;C组和I组尾静脉泵注生理盐水0.1 ml·kg^(-1)·min^(-1),持续60 min。I组、IR组和Y组于给药后10 min于右后足底做一切口,于给药前24 h(T 0)、给药后2 h(T_(1))、6 h(T_(2))、24 h(T_(3))、48 h(T_(4))测定大鼠热缩足潜伏期(TWL)和机械缩足阈值(MWT)。Y组于每次行为学测试前2 h鞘内注射10μl浓度为1000μmol/L的SOCC抑制剂YM-58483,其余各组注射等容量溶剂PEG300。取L 4-6节段脊髓,采用免疫荧光组织化学法检测脊髓背角SOCC主要蛋白基质相互作用分子1(STIM1)和Orai1阳性细胞计数,采用Western blot法检测脊髓背角STIM1和Orai1以及磷酸化的钙离子/钙调素依赖的蛋白激酶Ⅱα(p-CaMKⅡα,CaMKⅡα的激活状态)蛋白含量。结果与C组比较,T_(1)—T_(4)时IR组TWL明显缩短、MWT明显降低(P<0.05),I组、IR组和Y组脊髓背角STIM1和Orai1阳性信号细胞数、STIM1和Orai1蛋白含量、脊髓p-CaMKⅡα蛋白含量明显增加(P<0.05)。与I组比较,IR组和Y组脊髓背角STIM1和Orai1阳性信号细胞数、STIM1和Orai1蛋白含量、IR组脊髓p-CaMKⅡα蛋白含量明显增加(P<0.05)。与IR组比较,Y组T_(1)—T_(4)时TWL明显延长(P<0.05),T_(2)—T_(4)时MWT明显升高(P<0.05),Y组脊髓p-CaMKⅡα蛋白含量明显减少(P<0.05)。结论SOCC蛋白含量增加参与了瑞芬太尼诱发切口痛觉过敏的形成,鞘内注射SOCC抑制剂YM-58483明显减少了p-CaMKⅡα蛋白含量,改善了大鼠由瑞芬太尼诱发的切口痛觉过敏,提示脊髓中SOCC通路通过磷酸化CaMKⅡα参与了瑞芬太尼诱发切口痛觉过敏的形成。

热休克蛋白90a通过增强钙库操作性钙离子内流活性促进肝癌细胞转移

目的探讨细胞外热休克蛋白90α(eHsp90α)对肝癌细胞转移的影响及机制。方法 Westernblot检测细胞培养基上清中eHsp90α的水平和细胞中基质相互作用分子1(STIM1)蛋白表达,Confocal检测钙库操作性钙离子内流(SOCE)活性,免疫荧光双染检测STIM1和ORAI1的相互作用水平,Transwell和划痕实验检测细胞转移能力。结果肝癌细胞系中e Hsp90α较正常肝细胞系LO-2显著增加;高度转移能力的MHCC87H和HCCLM3细胞中e Hsp90α水平、STIM1蛋白表达和SOCE活性较低转移能力的HepG2、HL-7702和SNU-449显著升高。hrHsp90α可以显著增加HepG2的转移能力、STIM1蛋白变化和SOCE活性。敲低STIM1蛋白表达或抑制SOCE活性,可以抑制MHCC87H的转移能力和hrHsp90α诱导的HepG2转移能力增加。结论eHsp90α可促进肝癌细胞的转移,其机制是通过诱导STIM1蛋白表达,进而增加SOCE活性。

人参皂苷Rb1对肺动脉高压大鼠钙库操纵性钙内流的影响

目的:观察在体人参皂苷Rb1预处理对慢性低氧(CH)肺动脉高压大鼠肺动脉平滑肌细胞钙库操纵性钙内流(SOCE)的影响。方法:将30只雄性SD大鼠随机分为正常对照组(control组)、CH肺动脉高压模型组(CH组)和Rb1(30 mg/kg)组,每组10只。检测各组右心室收缩压、右心室质量指数和肺动脉血管环张力。体外培养大鼠肺动脉平滑肌细胞,采用细胞动态荧光检测游离Ca^(2+)浓度。分别采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)和western blotting检测基质相互作用分子2(STIM2)和钙释放激活钙调节因子2(Orai2)基因和蛋白表达。结果:与CH组比较,Rb1组大鼠右心室收缩压和右心室质量指数均明显降低(P<0.01),环匹阿尼酸(CPA)诱发的肺动脉收缩张力和钙内流量明显减少(P<0.01),STIM2和Orai2 mRNA和蛋白相对表达量明显降低(P<0.05)。结论:Rb1可明显改善CH肺动脉高压大鼠的肺动脉压,其作用机制可能与减弱肺动脉SOCE功能和STIM2和Orai2表达有关。

中药化学成分对血管平滑肌离子通道的调控研究

钙通道和钾通道是血管平滑肌细胞上最重要的离子通道 ,二者共同维持着血管张力的平衡。阻断血管平滑肌上的电压操纵性钙通道 (VOC)和 (或 )受体操纵性钙通道 (ROC)可导致血管平滑肌的舒张 ,同时激活钙激活钾通道 (Kca)使血管平滑肌的舒张更加明显。许多中药的有效成分均通过影响这两类通道的开放关闭来调节血管平滑肌的张力状态 ,发挥其扩管、降压、改善微循环的作用 ,从而治疗冠心病、缺血性脑病。对左旋千金藤定碱、红花提取物、三七皂甙、黄芩、川芎嗪、丹参提取物等多种中药有效成分的作用机理进行综述。

血小板与钙离子信号的研究进展

激动剂诱导细胞内钙离子浓度升高是血小板活化止血和血栓形成的必要条件,它是通过细胞内钙离子释放和质膜内钙离子进入而发生的。Ca2+库释放是一种行之有效的过程,首先磷脂酶(PL)C产生肌醇-1,4,5-三磷酸肌醇(IP3),进而通过IP3通道受体释放细胞内储存的Ca2+,从而完成Ca2+释放。在血小板活化过程中钙离子浓度明显升高有助于活化的各个步骤。钙离子作为细胞的第二信使,参与大多数的生物活动过程,尤其在细胞内钙池引发的钙离子的进入(store-operated Ca2+entry,SOCE)在血小板激活过程中发挥着重要的作用。血小板在血管内激活极易引起血栓,因此研究血小板活化机理可能会对某些疾病的治疗起到关键作用。

肺动脉平滑肌细胞上的钙离子通道研究进展

钙离子（Ca2＋）为肺动脉平滑肌细胞（PASMC）内至关重要的第二信史，其细胞内浓度的精细变化直接受到多种Ca2＋通道的调控。按照细胞内Ca2＋的来源，位于细胞膜上，调控细胞外Ca2＋进入细胞的通道称为钙内流通道，位于肌质网上调控内质网／肌质网内钙库的Ca2＋释放的通道称为钙释放通道。根据Ca2＋通道激活方式的不同，Ca2＋内流的通道主要分为电压依赖性Ca2＋通道（VDCC）和非电压操纵性Ca2＋通道（non-VDCC）。目前发现PASMC上表达的VDCC为CaVL 2L型通道，nonVDCC包括受体操纵性通道和钙库操纵性通道。PASMC上的钙释放通道主要包括三磷酸肌醇受体系统和雷诺定受体系统。这些Ca2＋通道通过对细胞内Ca2＋的精细调节，使PASMC对各种信号刺激发生反应。

TRPC1通道影响血管平滑肌细胞功能的作用及机制

背景:血管平滑肌细胞功能的正常与否与血管疾病的发生密切相关,TRPC1通道能够调控血管平滑肌细胞的功能。目的:总结搜索到的文献中得到的TRPC1通道对血管平滑肌细功能的影响,讨论TRPC1通道影响血管平滑肌细胞功能可能的机制。方法:应用计算机检索北京航空航天大学图书馆、中国知网、百度学术和PubMed Central Medline数据库1969至2017年收录的与血管平滑肌细胞和TRPC1通道相关的文献。英文检索词为"vascular smooth muscle cells,TRPC1 channel,vascular smooth muscle cells function",中文检索词为"血管平滑肌细胞,经典瞬时受体电位通道,血管平滑肌细胞功能",最后纳入1篇中文文献和44篇英文文献进行综述。结果与结论:(1)TRPC1通道是非选择性阳离子通道超家族TRP中的一种,在血管平滑肌上广泛表达,调控血管平滑肌细胞功能的多个方面;(2)TRPC1通道自发现以来,因其对钙库驱动的钙内流的贡献,被认为是细胞上钙库驱动的钙通道的一种。多年以来,人们用基因敲除,RNAi,mRNA阻断和特异性阻断抗体等研究方法,得到了大量关于TRPC1通道影响血管平滑肌细胞功能的研究成果。(3)文章对目前得到的关于TRPC1通道对血管平滑肌细胞影响的研究结果进行了总结,并且探讨了TRPC1通道影响血管平滑肌细胞可能的机制。

哮喘与钙库操纵钙离子内流的关系研究进展

支气管哮喘是严重影响人类日常生活的慢性疾病之一，近年来全世界范围内儿童哮喘发病呈逐年上升的趋势，但目前哮喘的发生机制仍未十分明确。研究发现钙库操纵钙离子内流（store-operated calcium entry，SOCE）在机体生理活动中起着重要作用，在细胞生长中，SOCE活性的增强可以促进多种类型细胞的增殖、增生以及迁移，其中构成SOCE重要分子的基质相关作用因子1（stromal interaction mole—cule1，STIM1）和钙离子释放激活钙离子通道蛋白1（calcium release-activated calcium channel protein1，ORAI1）可能参与哮喘气道高反应性的发生及气道的重塑，与支气管哮喘的发生、发展有密切关系。

AMPK调控Ca2＋内流对高糖诱导内皮细胞凋亡的作用及其机制研究

目的观察AMP依赖的蛋白激酶(AMPK)对高糖刺激内皮细胞凋亡的抑制作用,并初步探讨其机制。方法体外培养MS-1内皮细胞株,分别用AMPK激动剂、AMPK抑制剂、钙库依赖性钙离子通道(SOCC)抑制剂2-APB和(或)高糖处理,另设对照组(未经任何方式干预)。采用TUNEL法检测细胞凋亡情况,激光共聚焦显微镜检测细胞内钙离子(Ca2+)内流,Western blotting检测SOCC蛋白Stim1和Orai1的表达。结果与对照组比较,高糖能够明显诱导内皮细胞凋亡,增加Stim1和Orai1蛋白表达(P<0.05)。与高糖组比较,AMPK抑制剂+高糖能够明显增强高糖诱导的内皮细胞的凋亡(P<0.05),而AMPK激动剂+高糖能够明显抑制高糖诱导的内皮细胞凋亡,并降低Stim1和Orai1蛋白表达(P<0.05)。与对照组比较,高糖能够明显诱导内皮细胞Ca2+内流;与高糖组比较,2-APB+高糖能够明显抑制高糖诱导的内皮细胞Ca2+内流,并阻断高糖对内皮细胞凋亡的诱导作用,而AMPK激动剂能够明显抑制高糖诱导的内皮细胞Ca2+内流。结论 AMPK能够通过降低Stim1和Orai1蛋白的表达,抑制SOCC介导的Ca2+内流,进而阻断高糖刺激的内皮细胞凋亡,对内皮细胞功能起重要的保护作用。

STIM和Orai在钙库操纵的钙内流途径及心脑血管疾病中的作用

钙库操纵的钙内流(SOCE)是调节钙离子(Ca2+)内流进入细胞最普遍的一种途径,它的通道称为钙库操纵的钙内流通道(SOC)。SOC存在于大多数非兴奋细胞和部分兴奋细胞上,近年来确定,STIM和Orai是组成SOC的两种主要蛋白质。本文就近年来对SOCE途径的机制,STIM和Orai不同亚型的结构、功能及在心脑血管疾病中的作用作一综述。

Orai1在载脂蛋白E基因敲除小鼠动脉粥样硬化斑块形成中的表达

目的探讨Orai1在载脂蛋白E基因敲除(Apo E-/-)小鼠动脉粥样硬化斑块形成过程中的表达。方法选取7~8周龄雄性Apo E-/-小鼠及野生型C57BL/6J小鼠,高脂饲喂20、27和33周后,在各个时点处死动物。取主动脉制备连续切片,HE、Masson染色计算机图像分析仪测定斑块面积占管腔面积百分比,及胶原成分占斑块面积百分比;油红O染色分析斑块中脂质含量;免疫组织化学染色测定平滑肌细胞阳性表达Orai1的百分比;Western Blot定量分析Orai1在易损斑块形成过程中的动态表达。结果与同周龄C57BL/6J小鼠相比,Apo E-/-小鼠主动脉Orai1表达增高,且随着其周龄增加,Orai1在Apo E-/-小鼠主动脉的表达动态升高(P<0.05)。结论 Orai1参与动脉粥样硬化斑块形成的病理过程,在其形成过程中其表达上调。

依他尼酸抑制小鼠气管平滑肌收缩

本研究旨在探讨依他尼酸(ethacrynic acid, EA)抑制气管平滑肌(airway smooth muscle, ASM)收缩的作用及其机制。利用BL-420S系统测量小鼠气管环张力,用全细胞膜片钳技术记录ASM细胞通道电流,用钙成像系统测量ASM细胞内Ca^2+浓度。结果显示,EA剂量依赖性地抑制高-K^+(80 mmol/L)和乙酰胆碱(acetylcholine, ACh, 100μmol/L)引起的小鼠气管环收缩,最大舒张百分比分别为(97.02±1.56)%和(85.21±0.03)%,半数有效浓度(median effective concentration, EC50)分别为(40.28±2.20)μmol/L和(56.22±7.62)μmol/L。EA分别降低高-K^+和ACh诱导的细胞内Ca^2+浓度,分别从0.40±0.04降到0.16±0.01,0.50±0.01降到0.39±0.01。此外,EA抑制ASM细胞L-型电压依赖钙通道(L-type voltage-dependent calcium channel,LVDCC)和钙库操纵的钙离子通道(store-operated calcium channel, SOCC)电流,以及高-K^+和ACh引起的外Ca^2+内流。同时,EA可以降低小鼠呼吸系统阻力(resistance of the respiratory system, Rrs)。以上结果提示,EA通过抑制小鼠ASM细胞LVDCC和SOCC,抑制Ca^2+的内流,降低细胞内Ca^2+浓度,导致ASM舒张,提示EA是一种潜在的支气管扩张剂。