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。

血小板钙库操纵性钙通道蛋白与冠状动脉斑块易损性的相关性研究

目的:研究冠心病患者血小板钙库操纵性钙通道蛋白(SOCC)包括基质交联分子1(STIM1)、钙释放激活钙通道蛋白Orai1及瞬时受体电位通道1(TRPC1)水平的变化与冠状动脉斑块易损性之间的关系。方法:入选2015年1月1日至2016年8月31日,在北京安贞医院住院行冠状动脉造影确诊为单支单处冠状动脉临界病变的患者118例,采集血液标本并应用流式细胞学检测法测定血小板钙离子信号蛋白STIM1、Orai1、TRPC1水平。根据冠状动脉血管内超声(IVUS)分为稳定斑块(SP)组76例,易损斑块(VP)组42例,VP组行介入治疗,SP组按照冠心病二级预防用药保守治疗,1年后对SP组患者复查IVUS,根据斑块性质变化分别分为进展为易损斑块组(SVP组)和未进展为易损斑块组(SSP组),并复测血小板钙离子信号蛋白水平。结果:VP组血小板STIM1、Orai1、TRPC1水平明显高于SP组(P<0.05)。1年后对SP组患者复查IVUS,其中16例进展为VP(SVP组),剩余60例仍为SP(SSP组),SVP组血小板STIM1、Orai1、TRPC1水平明显高于SSP组(P<0.05),SSP组SOCC水平较治疗前有下降趋势,但无统计学意义(P>0.05)。结论:血小板钙库操纵性钙通道蛋白与冠状动脉粥样硬化斑块的易损性密切相关,有望成为预测冠状动脉高危事件的新型临床检测指标。

钙库操纵性钙通道在人循环纤维细胞中的表达及功能

目的:研究钙库操纵性钙通道(store-operated calcium channels,SOCC)相关功能蛋白ORAI1-3和STIM1-2在人循环纤维细胞(circulating fibrocytes)中的表达及SOCC对人循环纤维细胞分化的影响。方法:采集健康人外周静脉血,分离出单个核细胞,体外培养分化为循环纤维细胞。采用RT-PCR和real-time PCR检测循环纤维细胞中ORAI1-3及STIM1-2的mRNA表达情况,并检测SOCC抑制剂对循环纤维细胞分化的影响。结果:Realtime PCR检测结果显示ORAI1-3和STIM1-2 mRNA在循环纤维细胞中有较高的表达水平,并且SOCC抑制剂SKF-96365对循环纤维细胞分化具有明显的抑制作用。结论:SOCC表达于循环纤维细胞中,并且影响循环纤维细胞的分化。

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。

钙库操纵性钙通道在介导低氧诱导性肺动脉高压形成中的作用及影响因素

钙库操纵性钙通道对于维持细胞内Ca^(2+)稳态起着关键作用,特别在低氧诱导性肺动脉高压的形成过程中,钙库操纵性钙通道的组成成分表达增加导致肺动脉平滑肌细胞内Ca^(2+)稳态失调,引起肺动脉平滑肌细胞过度增生、迁移,最终形成肺动脉高压。Ca^(2+)是细胞内重要的第二信使,许多信号通路的共同终末途径都聚焦于钙库操纵性钙通道介导的Ca^(2+)内流。因此,研究钙库操纵性钙通道的组成成分和功能对于低氧诱导性肺动脉高压的治疗极其关键。现就目前钙库操纵性钙通道的组成成分及其影响因素做一综述,以期寻求新的治疗靶点。

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.

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]。

芍药苷下调PC12细胞酸敏感离子通道1a的表达拮抗酸诱导的钙内流

酸敏感离子通道（acid sensing ion channels,ASICs）是一类能被细胞外H＋激活的阳离子通道,其中的ASIC1a亚基能介导钙的内流,参与了脑缺血缺氧。

Tmod1通过调控钙库操纵的钙内流(SOCE)影响心肌细胞钙离子稳态和功能

目的研究原肌球调节蛋白1(Tmod1)对心肌细胞钙离子稳态和功能的调节及机制。方法检测高机械拉伸刺激后心肌细胞中Tmod1表达。用腺病毒或siRNA在心肌细胞过表达或敲低Tmod1,染色观察F-actin结构和细胞面积。钙离子探针测心肌钙库操纵钙内流(SOCE)。Western blot和免疫荧光检测SOCE通道蛋白Orai1表达及其自噬水平。

视觉系统中钙库操纵钙内流通路的研究进展

钙库操纵的钙通道(store operated Ca2+channel,SOCC)和钙库操纵的钙内流(store-operated calcium entry,SOCE)普遍存在于细胞之中,是非兴奋细胞主要的钙内流方式,参与了机体众多的生理过程。许多眼科疾病的发生和发展与SOCE的异常密切相关。本文就近年来对SOCE途径的机制、STIM和Orai不同亚型的结构及在眼科疾病中的作用研究进行了回顾,以期为眼科疾病治疗提供新的思路。

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。

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。