高糖对H9C2心肌细胞系和乳大鼠心室肌细胞钙库操纵性钙内流及相关蛋白的影响

目的探究高糖环境对大鼠胚胎心肌细胞系(H9C2)和乳大鼠心室肌细胞(neonatal rat ventricular myocytes,NRVMs)钙库操纵性钙内流(store operated calcium entry,SOCE)功能的影响,对基质相互作用分子1(stromal interaction molecule 1,STIM1)蛋白表达及其激活结构的作用,完善SOCE在糖尿病心肌病(diabetic cardiomyopathy,DCM)中的潜在致病机制。方法将H9C2和NRVMs细胞分为2组,对照组(5.5 mmol/L葡萄糖)和高糖组(25 mmol/L葡萄糖),分别培养48 h后用激光共聚焦显微镜实时观察各组心肌细胞在毒胡萝卜素(thapsigargin,TG)刺激后Ca2+荧光强度值的变化;采用Western blotting技术检测各组细胞STIM1和钙释放激活钙通道调节分子1(calcium release-activated calcium channel modulator 1,Orai1)蛋白表达的变化;借助化学交联技术和免疫荧光法检测NRVMs的STIM1蛋白的聚集变化;免疫共沉淀技术观察NRVMs心肌细胞内源性STIM1和Orai1蛋白的直接相互作用。结果与对照组相比,高糖组H9C2和NRVMs心肌细胞钙内流(Ca2+ influx)显著增加(P<0.05);高糖组H9C2和NRVMs心肌细胞STIM1以及Orai1蛋白表达上调(P<0.01);钙库排空后,高糖组NRVMs心肌细胞STIM1蛋白聚集体显著增多(P<0.01)。结论体外高糖能诱导大鼠胚胎心肌细胞系H9C2及乳大鼠原代培养心室肌细胞NRVMs的STIM1和Orai1蛋白表达上调,促进STIM1蛋白激活形成聚集体和SOCE激活,Ca2+内流增多。该作用提示高糖增加的心肌细胞SOCE可能与糖尿病心肌肥大有关。

钙库操纵性钙内流参与调节血管内皮细胞增殖与迁移

目的利用体外培养的人脐静脉血管内皮细胞,初步探讨钙库操纵性钙内流(store-operated calcium entry,SOCE)对血管内皮细胞(endothelial cell,EC)功能的影响。方法培养于激光共聚焦培养皿的EC随机分为对照组和不同剂量(10、25、50、75、100μmol/L)SOCE抑制剂(2-APB)干预组。干预组细胞以2-APB干预5 min后,检测各组细胞的SOCE强度(n=10)。培养于6孔板的细胞,根据实验目的,随机分为对照组和不同剂量(50、75、100μmol/L)的2-APB干预组。2-APB干预24 h后,以CCK-8检测各组EC的增殖功能(n=9)、以Transwell培养法检测各组EC的迁移功能(n=10)。2-APB干预2 h后,以Griess Reagent方法检测各组EC的NO产量(n=6)以及用Western blot方法检测各组EC的eNOS变化(n=3)。结果较低剂量的2-APB(10、25μmol/L)对SOCE有抑制趋势,但无统计学意义(P>0.05),较高剂量的2-APB(50、75、100μmol/L)能够显著抑制SOCE(P<0.05)。采用具有显著抑制作用浓度的2-APB(50、75、100μmol/L)抑制SOCE后,能够显著抑制EC的增殖能力(与对照组比较,EC的增殖分别下降33.2%、46.3%和61.2%,P<0.05)、迁移功能(与对照组比较,分别下降33.5%、54.3%和64.9%,P<0.05)、NO产量(与对照组比较,分别下降40.5%、61.9%和73.1%,P<0.05)以及eNOS的合成(与对照组比较,75和100μmol/L组分别下降45.1%和62.4%,P<0.05)。结论 SOCE参与调节EC的增殖和迁移功能,抑制SOCE能引起EC功能异常,此作用可能是通过抑制eNOS的合成实现。

钙库操纵性钙内流参与调节ox-LDL诱导的血管内皮细胞通透性改变

目的利用体外培养的人脐静脉血管内皮细胞(human umbilical vein endothelial cells,HUVECs),探讨钙库操纵性钙内流(store-operated calcium entry,SOCE)在氧化低密度脂蛋白(oxidized low-density lipoprotein,ox-LDL)诱导的血管内皮细胞通透性改变中的作用。方法体外培养HUVECs,传代3次后,用于检测跨内皮电阻(transendothelial electrical resistance,TER)的细胞随机分为对照组和不同剂量ox-LDL(10、25、50、100μg/mL)干预组(n=3)。培养于载玻片上的细胞随机分为对照组和ox-LDL 24 h组、ox-LDL 48 h组,免疫荧光检测细胞骨架蛋白F-actin及细胞连接蛋白VE-cadherin的分布,免疫印迹检测VE-cadherin的含量。细胞孵育钙离子探针(Fluo-3/AM)后,激光共聚焦检测细胞内钙含量(对照组、ox-LDL组、ox-LDL+2APB组)以及SOCE(对照组、ox-LDL 24h组、ox-LDL 48 h组)。结果低剂量的ox-LDL(10、25μg/mL)对TER无明显影响,高剂量ox-LDL(50、100μg/mL)在6 h内对TER影响不明显,但在12 h引起TER降低(P<0.05),此效应在24 h和48 h更加明显(P<0.05)。Ox-LDL(100μg/mL)处理后24、48 h,VE-cadherin的表达减少(P<0.05),并影响F-actin的形态和分布;HUVECs的游离钙浓度显著增加(P<0.05),此效应被SOCE抑制剂2-APB阻断,2-APB能够减弱ox-LDL对TER的影响。ox-LDL(100μg/mL)处理48 h后,SOCE的振幅显著降低(P<0.05)。SOCE降支速度在ox-LDL处理24 h后呈现降低趋势,而在ox-LDL处理48 h后呈显著下降(P<0.05)。结论ox-LDL通过延长内皮细胞SOCE的持续时间上调细胞内游离钙浓度,影响细胞骨架的排列和细胞间连接的完整性,引起细胞通透性的增加。

钙库操纵性钙内流对低氧性肺血管收缩作用的研究进展

低氧性肺动脉高压(HPH)是一种常见的高原病,发病原因主要是早期的肺血管持续收缩,以及后期的肺血管重构。低氧诱导的肺血管收缩与肺动脉平滑肌细胞(PASMC)内Ca^(2+)浓度密切相关,而细胞膜上的电压依赖性钙通道(VDCC)、受体操纵性钙通道(ROCC)、钙库操纵性钙通道(SOCC)、Na^(+)/Ca^(2+)交换蛋白、Ca^(2+)泵以及细胞内钙库的释放都是涉及细胞内Ca^(2+)浓度的主要因素。其中SOCC的机制较为复杂且是影响Ca^(2+)内流的关键。综述了低氧诱导SOCC介导的钙内流对肺血管收缩作用的研究进展。

钙库操纵性钙通道的激活信号分子在心血管疾病中的研究进展

近年来,心血管疾病的发生率逐年上升,细胞内Ca2＋失衡是其重要的发病机制.细胞膜表面受体活化后激活磷脂酶C,磷脂酶C作用于磷脂酰肌醇4,5-二磷酸使其分解为三磷酸肌醇和二酰甘油,三磷酸肌醇与内质网膜上受体结合,使Ca2＋从内质网释放进入胞质.随着胞内钙库的排空,位于质膜上的Ca2通道被激活,使Ca2＋由细胞外进入细胞质内,这个过程被称为钙库操纵的钙内流,其通道称为钙库操纵的钙通道（SOCC）[1].SOCC在维持细胞内Ca2稳态中扮演的角色越来越受到关注,细胞内这一稳态的打破将推动心血管疾病的发生与发展.现就SOCC的信号分子在心血管病研究中的进展作一综述.

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。

钙库操纵性钙通道在心血管疾病中的研究进展

心血管疾病是危害人类健康和生命的一大类疾病,尽管β受体阻滞剂、抗血小板药物和调节血脂等药物的治疗已在临床上广泛应用,但仍然有很大部分患者继续经历反复发生的心血管事件。因此除了调节血脂和抗栓治疗外,这一类人群的心血管事件发生的潜在分子机制有待进一步研究。Ca^(2+)在心血管疾病的发生、发展中起了重要的作用,以往的研究集中在电压门控性钙通道对Ca^(2+)的调控,目前,钙库操纵性钙通道(store-operated Ca^(2+)channels,SOCC)是心血管疾病领域的研究热点,其相关蛋白基质相互作用分子1(stromal interaction molecule 1,STIM1)和Orai1作为调节蛋白与SOCC的激活和功能密切相关。SOCC不仅是细胞钙离子转运的通道,更重要的是它的启动机制提示细胞内外信息传递的新途径。因此,探讨SOCC的生物学作用和在心血管相关疾病中的病理生理作用,有助于揭示其与某些心血管疾病的关系,从而在分子水平发现临床药物作用的新靶点,为广大心血管疾病患者提供获益。

钙库操纵性钙通道蛋白在心血管疾病中的研究进展

已有研究表明Ca2+参与众多心血管疾病(cardiovascular disease, CVD)生理病理过程,并在其中扮演着重要角色,而钙库操纵性钙通道(store operated Ca2+ entry, SOCE)决定细胞Ca2+的稳态,其重要组成部分基质相互作用分子1(stromal interaction molecule 1,STIM1)和和钙释放激活调节分子1(calcium release- activated modulator 1,Orai1)已成为研究热点[1]。

钙离子在牙釉质矿化中的作用

牙釉质的矿化形成是一个信号分子贯穿始终的过程,釉质矿化通过细胞内多种离子与信号通道的紧密调节和上皮与间充质的相互作用,最终使牙釉质成为人体中矿化程度最高、最硬的组织。Ca^(2+)作为细胞内重要的第二信使分子,在生物矿化中调节许多过程,其中就包括调节釉质蛋白的表达。在牙釉质的基本结构羟基磷灰石晶体中,约含有60%质量的Ca^(2+),由此可见Ca^(2+)是牙釉质的关键和必需成分。因此,Ca^(2+)的正常转运在牙釉质矿化过程中起着关键作用。

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。

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。

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。

钙库操纵性钙通道特性及其与低氧性肺血管收缩、重构的关系

肺动脉平滑肌细胞内Ca^2＋浓度增加是导致低氧性肺血管收缩与重构的重要分子基础。由瞬时受体电位蛋白构成的钙库操纵性钙通道（store-operated channels，SOC）是调节细胞内Ca^2＋浓度的重要机制，并参与了肺动脉高压时血管收缩和重构过程。充分了解SOC通道的特性，对深入认识肺动脉高压发病的病理生理学机制、指导临床治疗策略具有重要意义。

钙传感器基质交感分子1与心血管疾病的研究进展

冠心病和心力衰竭等心血管疾病的发病机制多样、病理生理过程复杂多变,虽目前从多个方面研究,但仍未能完全明确。钙离子主要位于细胞外或储存在内质网等细胞器中,是常见的第二信使,在细胞生存进程中有着十分重要的作用。近些年研究发现细胞内钙稳态失调是诱发心血管疾病的重要因素[1-2]。钙离子耗竭引起的翻译后蛋白修饰异常会导致蛋白运输错误、内质网应激、生长抑制和细胞凋亡。有关钙离子通道的研究对心血管疾病的发病机制进行了补充,为从根本上减少疾病发生、控制疾病发展提供了新的思路。人类基质交感分子(stromal interaction molecule,STIM)家族包括STIM1及STIM22种组成成分,广泛存在于多类人体细胞中,但在多数组织中无论在表达还是功能上STIM1均较STIM2强。STIM1参与机体多种生理和病理生理过程。近些年大量研究发现,STIM1与高血压[3]、冠心病[4]等多种心血管疾病均关系密切。本文主要针对近年来国内外对STIM1的研究结果,论述STIM1的结构和功能及其在心血管疾病发生发展中的作用及应用前景。

钙库操纵的钙离子通道抑制剂对百草枯致肝肾损伤的作用

目的探讨钙库操纵的钙离子通道(store-operated calcium entry, SOCE)抑制剂SKF96365对百草枯(paraquat, PQ)致肝肾损伤的作用。方法体外培养A549细胞, 分为对照组(DMSO组、SKF 2 μmol/L组, SKF 10 μmol/L组), PQ组(PQ+DMSO组、PQ+SKF 2 μmol/L组, PQ+SKF 10 μmol/L组)。采用荧光素酶报告基因技术检测A549细胞活化T细胞核因子(nuclear factor of activated T cells, NFAT)激活水平变化。构建PQ中毒的小鼠模型, 分为对照组、SKF组、PQ组、PQ+SKF组。PQ组按照50 mg/kg腹腔注射PQ;SKF组按照10 mg/kg每天腹腔注射SKF96365, 共注射3 d。PQ+SKF组按照50 mg/kg腹腔注射PQ一次, 按照10 mg/kg每天腹腔注射SKF96365, 共注射3 d。第4天处死小鼠取肝肾组织, 苏木精-伊红(H&E)染色观察肝脏、肾脏组织病理学变化, TUNEL染色观察肝肾组织凋亡情况。正态分布计量资料多组间均数比较采用单因素方差分析, 两组间比较采用LSD-t检验。结果荧光素酶报告基因技术检测结果显示PQ组NFAT明显被激活, 给予SKF96365预处理后, NFAT激活明显下降, 且具有剂量依赖性。HE染色提示PQ染毒组肝脏、肾脏组织轮廓结构不清、细胞肿胀, 大量炎性细胞浸润;PQ+SKF组肝脏细胞肿胀减轻, 炎性细胞浸润明显减少。TUNEL染色提示PQ染毒组肝脏、肾脏组织凋亡细胞增加, PQ+SKF组凋亡明显减少。结论 SOCE抑制剂SKF96365能够明显减轻PQ引起的肝脏、肾脏损伤。

SOCE通道在消化系肿瘤中的研究进展

钙库操纵性钙离子内流(store-operated calcium entry,SOCE)是介导胞外Ca2+进入细胞内的重要通道之一.其核心蛋白是位于内质网上的基质相互作用分子1(stromal interaction molecule 1,STIM1)及位于细胞膜上的钙释放激活钙通道蛋白1(calcium release-activated calcium channel protein 1,CRCM1/Orai1).随着研究的不断深入,SOCE通道在肿瘤中的作用机制逐渐阐明并加以完善,同样在消化系肿瘤中SOCE通道也发挥了重要作用.本文重点对SOCE通道基本信息、及其在消化系肿瘤中研究概况进行综述,并初步分析其作用机制.

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。

瞬时受体电位通道在神经元中的研究进展

钙离子在调节细胞的基本活动方面起着重要作用，包括基因调控、肌肉收缩、神经内分泌、电信号的整合、神经兴奋性、突触可塑性、细胞增殖和凋亡等[1-2]。

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。

基质交感分子1在消化系统疾病中的研究进展

基质交感分子1是新近发现的位于内质网膜上的Ca^(2+)感受器,是一种与细胞Ca^(2+)内流有关的跨膜蛋白。它作为钙库操纵性Ca^(2+)内流过程中的重要调控蛋白,在非兴奋细胞Ca^(2+)稳态平衡中起关键作用。目前已有国内外研究证实基质交感分子1在肿瘤、炎症、免疫等疾病的发生、发展中具有重要作用。本文就基质交感分子1在消化系统疾病中的最新进展进行总结,简述其潜在的基础研究与临床价值。