尼莫地平对癫痫大鼠海马Ca^(2+)浓度及Ca^(2+)/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ_α表达的影响

目的探讨尼莫地平(nimodipin,NIM)对戊四氮(pentylenetetrazol,PTZ)点燃癫痫大鼠空间学习记忆能力及海马细胞内游离Ca2+浓度([Ca2+]i)、Ca2+/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱα(calcium/calmodulin-dependent protein kinaseⅡα,CaMKⅡα)蛋白表达的影响。方法将动物分为正常对照组、PTZ组和NIM+PTZ组,采用PTZ慢性点燃癫痫模型,应用Mor-ris水迷宫观察各组大鼠空间学习记忆能力,运用流式细胞仪检测海马细胞内[Ca2+]i变化,Western blot方法测定CaMKⅡα蛋白的表达。结果PTZ组大鼠空间学习记忆能力受损,其海马细胞内[Ca2+]i明显升高(P<0.05),CaMKⅡα蛋白水平较正常对照组减少(P<0.05);与PTZ组比较,NIM+PTZ组大鼠空间学习记忆能力好转,其海马细胞内[Ca2+]i下降(P<0.05),CaMKⅡα蛋白水平升高(P<0.05)。结论PTZ点燃癫痫大鼠海马存在钙超载及CaMKⅡα的表达异常,由此引起大鼠空间学习记忆能力受损;NIM可以降低细胞内[Ca2+]i,提高CaMKⅡα的表达,改善癫痫大鼠的学习记忆能力。

慢性强迫游泳应激抑郁模型大鼠行为学及海马Ca^(2+)/钙调蛋白依赖性激酶Ⅱ的变化

目的探讨慢性强迫游泳应激(CFSS)模型大鼠行为学的改变和海马神经元Ca2+/钙调蛋白依赖性激酶Ⅱ(CaMKⅡ)的表达变化。方法成年健康雄性Wistar大鼠60只,随机分为对照组(30只)和慢性强迫游泳应激组(30只)。慢性强迫游泳组强迫游泳4周,制备慢性强迫游泳应激模型;糖水偏好实验、开场实验和Morris水迷宫检测大鼠行为学改变;荧光探针标记法测定海马神经元内Ca2+浓度;胶体金免疫电镜、免疫印迹和RT-PCR检测CaMKⅡ的表达变化。结果慢性强迫游泳应激组糖水消耗量和糖水偏好百分比分别为4.114±0.644和86.610±4.450,对照组为8.157±1.105和94.930±2.893,差异有统计学意义(P<0.01);开场实验中慢性强迫游泳应激组和对照组的直立次数分别为1.75±0.96和6.00±0.82,差异有统计学意义(P<0.05);水迷宫实验逃避潜伏期分别为(20.762±3.236)s和(5.632±1.065)s,差异有统计学意义(P<0.01);海马神经元内游离Ca2+浓度分别为(498.94±40.45)nmol/L和(288.91±32.42)nmol/L,差异有统计学意义(P<0.01);CaMKⅡ蛋白和mRNA相对表达水平均高于对照组(P<0.01)。结论海马Ca2+及CaMKⅡ的表达上调,可能是抑郁模型大鼠情感行为异常的病理生理基础之一。

慢性染铅对小鼠海马Ca^(2+)-钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ表达的影响

目的通过检测海马Ca2+钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ(CaMKⅡ)基因表达来探讨慢性铅中毒影响学习记忆的分子机制。方法小鼠交配后,通过饮水饲以2.4,4.8和9.6mmol·L-1醋酸铅。小鼠子代自胚胎期始即暴露于醋酸铅。幼鼠出生后,先通过哺乳接触铅,断乳后则自行饮用与母鼠饮用浓度相同的含铅水。6周后用逆转录聚合酶链反应法观察各组小鼠海马CaMKⅡmRNA的表达。结果3个染铅组小鼠CaMKⅡmRNA水平均明显降低,并具有浓度效应关系。结论铅致CaMKⅡ基因表达水平下降。

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。

皮质酮对原代培养的海马神经元及其[Ca^(2+)]_i和钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ表达的影响

目的:探讨皮质酮(CORT)对培养的海马神经元及其[Ca2+]i和钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ(CaMKⅡ)表达的影响和可能的机制。方法:海马神经元被分为不同终浓度的CORT处理组、CORT+MK-8 0 1或高浓度葡萄糖组。采用MTT法、流式细胞术、荧光标记和免疫细胞化学法,观察海马神经元活力、死亡方式[、Ca2+]i和CaMKⅡ表达的变化规律。结果:1 0-6和1 0-5mol/L CORT组,其海马神经元的活力明显降低,分别以凋亡和坏死为主,并使海马神经元[Ca2+]i显著升高;CaMKⅡ的表达明显减少。MK-8 0 1和高浓度葡萄糖均能拮抗1 0-6mol/L CORT对海马神经元的损伤作用。结论:在CORT的作用下,海马神经元发生凋亡和坏死;[Ca2+]i升高可能既是海马神经元损伤的结果,又是引起其发生凋亡和CaMKⅡ表达下降的原因。

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.

血管性痴呆大鼠海马N-甲基-D-天冬氨酸-2B亚基受体水平和钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ活性以及美金刚干预作用的研究

目的研究血管性痴呆(VD)大鼠海马N-甲基-D-天冬氨酸-2B亚基受体(NR2B)水平和钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ(CaMKⅡ)活性的变化以及美金刚的干预作用。方法采用结扎双侧颈总动脉方法制备VD大鼠模型,随机分为VD模型组(VD组)和美金刚治疗组(美金刚组)。于术后4周、8周、12周、16周用Morris水迷宫试验检测VD组和美金刚组大鼠的学习记忆水平,用RT-PCR法检测大鼠海马NR2B水平,用32P掺入法检测大鼠海马CaMKⅡ的活性;并与假手术组比较。结果与假手术组比较,VD组大鼠术后各时间点的学习记忆能力均显著下降(均P<0.01);海马NR2B的水平术后4周时明显增高(P<0.05),术后8～16周显著降低(均P<0.01);海马总CaMKⅡ活性术后4周时明显增高(P<0.01),术后8周下降,术后12周、16周明显降低(均P<0.01)。美金刚组术后4周时上述3项检测结果与VD组比较,差异均有统计学意义(均P<0.01),而与假手术组比较,差异均无统计学意义;在其他时间点,与假手术组比较,差异有统计学意义(P<0.05～0.01);学习记忆水平和NR2B水平术后8周、12周明显高于VD组(P<0.01～0.05);总CaMKⅡ活性与VD组比较,差异无统计学意义。结论VD大鼠海马NR2B水平和总CaMKⅡ活性降低;美金刚能上调海马NR2B表达及改善VD大鼠的认知功能,但对CaMKⅡ活性的影响有限。

长期甲状腺素刺激对大鼠心肌Ca^(2+)/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ的影响

目的:通过观察长期甲状腺素刺激对心肌Ca2+/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ(CaMKII)的影响,探讨CaMKII是否参与甲亢性心脏病的发生发展。方法:将20只SD大鼠随机分为甲状腺素刺激组和对照组,每组各10只。以0.2 mg.kg-1.d-1的剂量腹腔注射甲状腺素或等体积生理盐水3个月(每次给药前称体重),造模后3个月处死大鼠。以心重(HW)、心重与体重之比(HW/BW)、左心室重与体重之比(LVW/BW)及心肌细胞直径大小反映心肌肥厚;以心肌血管周围胶原面积(PVCA)/血管腔面积(VA)的比值反映心肌纤维化。用实时定量RT-PCR和Western blotting分别从mRNA水平和蛋白表达水平反映CaMKII的变化。结果:造模3个月后与对照组相比,甲状腺素刺激组的HW/BW、LVW/BW、心肌细胞直径大小和心肌纤维化程度(PVCA/VA)均明显高于对照组,分别是对照组的1.87、1.84、2.15和1.94倍,差异均显著(P<0.05,P<0.01);甲状腺素刺激组心肌细胞中CaMKIImRNA表达水平、蛋白含量与对照组相比均降低,分别是对照组的40%和79%,但CaMKII的活性较对照组增加1.58倍,其差异均显著(P<0.05)。结论:长期甲状腺素刺激诱导大鼠心肌肥厚模型中,甲状腺素降低心肌CaMKII的表达,但心肌CaMKII的活性增加,CaMKII可能参与甲状腺素诱导的甲亢性心脏病的发生发展。

miR-148a通过抑制Ca^(2+)/钙调蛋白依赖激酶Ⅱα(CaMKⅡα)减少小鼠肝缺血再灌注损伤

目的探讨miR-148a通过抑制Ca2+/钙调蛋白依赖激酶Ⅱα(Ca MKⅡα)对肝缺血/再灌注(I/R)损伤的影响及其机制。方法建立小鼠肝I/R模型,采用实时定量PCR检测miR-148a、Ca MKⅡα、肿瘤坏死因子α(TNF-α)和白细胞介素1β(IL-1β)mRNA的表达,Western blot法检测肝脏组织Ca MKⅡα的表达;HE染色观察各组肝组织的形态学变化,原位末端转移酶标记技术(TUNEL)检测肝细胞凋亡情况。结果肝I/R后miR-148a表达上调,与Ca MKⅡα表达水平呈负相关;外源性miR-148 a模拟物处理肝I/R损伤小鼠后,Ca MKⅡα、TNF-α、IL-1βmRNA的表达水平下降,肝脏组织炎性细胞浸润及肝实质细胞坏死减少,肝细胞凋亡降低。结论 miR-148a可通过抑制Ca MKⅡα的表达而缓解肝I/R损伤。

Ca^(2+)-钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ在心脏重构中作用的研究进展

Ca2+-钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ是一种分布广泛的多功能丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,参与调节心脏的多种生理活动,如兴奋-收缩耦联和兴奋-转录耦联等生理过程;然而钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ的持续过度表达会催化激活多种心脏靶蛋白,包括离子通道、Ca2+稳态蛋白、转录因子等,引起兴奋-收缩耦联、兴奋-转录耦联缺陷,提示钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ信号通路是促进心肌肥厚、心力衰竭和心律失常的中心机制之一。现对近几年来这一领域的进展进行扼要综述。

丙泊酚对大鼠空间学习记忆及海马钙调蛋白依赖性激酶Ⅱ的影响

目的观察丙泊酚对大鼠空间学习记忆和海马磷酸化钙调蛋白依赖性激酶Ⅱ(CaMKⅡ)表达的影响。方法雄性Wistar大鼠48只随机均分为四组:生理盐水10 ml/kg组(A组)、丙泊酚50 mg/kg组(B组)、丙泊酚100 mg/kg组(C组)和丙泊酚200 mg/kg组(D组),均为腹腔注射给药,连续用药5 d。每天均应用Morris水迷宫测试大鼠空间学习记忆的变化。第5天测试结束后处死大鼠,取出脑组织,每组随机选取6只应用免疫组织化学法检测海马磷酸化CaMKⅡ(pCaMKⅡ)的表达。结果水迷宫训练3 d后,各组大鼠逃避潜伏期明显缩短(P<0.05);与A组比较,第4、5天B、C、D组逃避潜伏期延长(P<0.05);训练的第5天,D组与B组比较逃避潜伏期也延长(P<0.05)。与A组比较,B、C、D组大鼠穿越平台次数明显减少(P<0.05)。与A、B组比较,C、D组pCaMKⅡ阳性细胞数和积分光密度值明显减少(P<0.05)。结论丙泊酚麻醉损害大鼠学习记忆功能、降低大鼠海马pCaMKⅡ的表达。

磷酸化钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ在大鼠脊髓背角C-纤维诱发电位长时程增强的诱导和维持中的作用

实验旨在探讨钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ(calcium/calmodulin—dependent protein kinase Ⅱ,CaMKⅡ)在脊髓背角C-纤维诱发电位长时程增强(long-term potentiation,LTP)的诱导和维持中的作用。用Western blot技术分别检测LTP形成30 min和3 h脊髓背角(L4-L6)CaMK Ⅱ的含量及其磷酸化水平。同时观察脊髓局部给予CaMK Ⅱ选择性抑制剂KN-93后对脊髓背角LTP和CaMK Ⅱ磷酸化的影响。观察结果如下:(1)诱导LTP后30 min.CaMK Ⅱ的磷酸化水平明显高于对照组,而CaMKⅡ的总量无变化;诱导LTP后3 h CaMK Ⅱ的磷酸化水平进一步升高,而且CaMK Ⅱ的总量也明显增加(n=4);(2)强直刺激前30 min 于脊髓局部给予CaMK Ⅱ的特异性抑制剂KN-93(100μmol/L),可阻断LTP的诱导,同时明显抑制CaMK Ⅱ的磷酸化水平;(3)诱导LTP后30 min给予KN-93,可显著抑制LTP的维持,同时CaMKⅡ的磷酸化水平与未用药组相比也明显降低(n=3);(4)LTP 3 h后给予KN-93,LTP的幅值不受影响,磷酸化的CaMKⅡ的含量与用药前相比也无差别(n=3)。根据上述实验结果可以认为,CaMK Ⅱ的激活参与脊髓背角C-纤维诱发电位LTP的诱导和早期维持过程。

丹参酮ⅡA注射液对急性心肌梗死大鼠钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ表达及心肌收缩力的影响

目的观察丹参酮ⅡA注射液对急性心肌梗死大鼠钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ(CaMKⅡ)m RNA表达及心肌钙调蛋白(CaMK)的影响,分析其与心肌收缩力之间的相互关联及其机制。方法 40只大鼠按随机数字表法分为对照组,模型组,丹参酮A、B组,除对照组外,模型组,丹参酮A、B组均采用结扎左侧冠状动脉前降支30 min再复灌30 min的方法建立大鼠急性心肌梗死动物模型。造模后丹参酮A、B组分别按2 m L/kg和2 m L/kg尾静脉注入丹参酮ⅡA磺酸钠注射液,1周后记录心电图病理性Q波出现次数,断头取心测定左心室缺血区组织CaMKⅡm RNA及CaMK表达,用Langendorff离体心脏灌流器灌流离体心脏以测定心肌收缩张力(IT)、舒张张力(DT)、心率(HR)。结果与模型组比较,丹参酮A、B组CaMKⅡm RNA表达及CaMK明显降低,心肌梗死缺血区范围缩小,IT明显增高、DT下降,病理性Q波出现次数减少(P<0.05),差异均有统计学意义,HR无变化,丹参酮A、B两组组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论丹参酮ⅡA注射液可能通过下调急性心肌梗死后心肌细胞CaMKⅡm RNA、Ca M表达,抑制Ca^(2+)与Ca M-CaMKⅡ信号转导途径,阻断Ca^(2+)过多内流使心肌正常除极而避免由钙超载诱导心肌梗死、扩张冠状动脉达到心肌缺血的保护作用。

丹参酮ⅡA对家兔急性心肌梗死后心肌钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ信号通路及室性心律失常的影响

目的 观察丹参酮ⅡA对急性心肌梗死后钙调蛋白（CaM）、钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ（CaMKⅡ）mRNA表达和室性心律失常的影响及发生机制.方法 36只家兔随机分为假手术组、心肌梗死组和丹参酮ⅡA组,每组12只.结扎冠状动脉左前降支建立急性心肌梗死模型.氯化三苯基四氮唑染色测量心肌梗死面积,心电监护仪持续监测室性心律失常的发生并记录,实时逆转录聚合酶链反应检测左室CaM、CaMKⅡmRNA的表达.结果 丹参酮ⅡA组心肌梗死面积[（38.15±4.03）％]、室性心律失常的发生率[（45.8±0.04）％]较心肌梗死组[（47.49±5.27）％、（95.8±0.02）％]明显减少（P＜0.05）,CaM、CaMKⅡmRNA表达较心肌梗死组明显下降（P＜0.05,P＜0.01）.结论 丹参酮ⅡA通过下调急性心肌梗死后心肌细胞CaM、CaMKⅡmRNA表达,降低室性心律失常的发生,机制可能与其阻断Ca2＋/CaM-CaMKⅡ信号转导途径有关.

心力衰竭家兔心肌细胞核及肌浆网钙离子/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ的变化

目的:探讨家兔慢性心力衰竭(心衰)时心肌细胞核、肌浆网钙离子/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ(CaMKⅡ)蛋白表达及活性的改变。方法:16只家兔随机分为两组,假手术组、心衰组各8只,通过超容量负荷联合压力负荷建立家兔心衰模型,于术后7周观察左心室结构、血液动力学的变化及心肌细胞核、肌浆网CaMKⅡ的表达和活性的改变。结果:与假手术组比较,心衰组左心室重量指数[(132±0.06)g/kg vs(3.61±0.09)g/kg]、左心室舒张末压[(-1.50±0.50)mmHg vs(23.00±2.37)mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)]显著升高(P均<0.05),左心室短轴缩短率(37.83%±3.58%vs 17.38%±3.13%)及左心室射血分数(71.92%±4.56%vs 38.50%±6.07%)明显降低(P均<0.05);心衰组心肌细胞核和肌浆网的CaMKⅡ蛋白表达及活性均显著高于假手术组(P均<0.05)。结论:心肌细胞核及肌浆网CaMKⅡ蛋白表达及活性增加可能是心衰发生的机制之一。

钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ通过介导凋亡加重H9c2心肌细胞缺氧/复氧损伤

目的:探讨钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶II(Ca^(2+)/calmodulin-dependent protein kinase II,Ca MKII)在H9c2心肌细胞缺氧/复氧(hypoxia/reoxygenation,H/R)损伤中的作用。方法:H9c2心肌细胞随机分为4组:正常对照(control)组、Ca MKII特异性抑制剂KN-93(1μmol/L)对照(KN-93)组、H/R组和KN-93+H/R组,其中KN-93组及KN-93+H/R组先用1μmol/L KN-93预处理2 h后,再进行其它处理。倒置显微镜观察各组H9c2心肌细胞的形态变化,CCK-8法检测各组H9c2心肌细胞的活力,乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)试剂盒检测各组培养基中LDH的活性,Western blot法检测Ca MKII及其底物受磷蛋白(phospholamban,PLN)的磷酸化水平以及凋亡相关蛋白cleaved caspase-3的表达,TUNEL染色和流式细胞术观察细胞凋亡。结果:与control组相比,KN-93组各项指标均无显著性差异;H/R组细胞皱缩,大量死亡,细胞活力明显降低,培养基中LDH活性明显升高(P<0.01),Ca MKII及PLN的磷酸化水平和cleaved caspase-3的蛋白水平显著增加(P<0.01),TUNEL染色阳性细胞数和流式细胞凋亡率显著增加(P<0.01);1μmol/L KN-93干预H/R可明显改善细胞形态,增加细胞活力,降低培养基中LDH活性(P<0.01),减少Ca MKII和PLN的磷酸化水平以及cleaved caspase-3的蛋白水平(P<0.05),降低TUNEL染色阳性细胞数和流式细胞凋亡率(P<0.01)。结论:Ca MKII通过介导细胞凋亡参与H9c2心肌细胞缺氧/复氧损伤。

钙离子/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱδ参与多柔比星导致的心肌细胞毒性反应

目的:探讨钙离子/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱδ(CaMKⅡδ)在多柔比星导致的心肌细胞毒性反应中的作用。方法:用多柔比星处理大鼠心肌细胞,检测细胞增殖情况、CaMKⅡδ基因的表达情况和活性变化。利用常间回文重复序列丛集(CRISPR)技术敲除大鼠心肌细胞CaMKⅡδ基因表达,检测CaMKⅡδ基因敲除后的大鼠心肌细胞对多柔比星诱导凋亡的应答变化。检测CaMKⅡδ基因敲除大鼠心肌细胞经多柔比星处理后核因子(NF)-κB活化的变化以及miR-146a表达情况的变化。结果:多柔比星处理抑制大鼠心肌细胞增殖,CaMKⅡδ基因的表达变化不明显,但活性显著上升。利用CRISPR技术可有效敲除CaMKⅡδ基因表达。敲除CaMKⅡδ基因后的大鼠心肌细胞对多柔比星的敏感度降低。相对于正常细胞,敲除CaMKⅡδ基因后的大鼠心肌细胞在多柔比星处理时NF-κB活化程度降低,miR-146a表达上调程度降低。结论:CaMKⅡδ参与多柔比星对心肌细胞的毒性作用,这一过程涉及NF-κB以及miR-146a。

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。

TNF-α和钙-钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ在大鼠心肌缺血后适应中的作用

目的:探讨肿瘤坏死因子α(TNF-α)和肌浆网钙-钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ(CaMKⅡ)在大鼠心肌缺血后适应发生机制中的作用。方法:SD大鼠随机分为5组(各组n=16),包括假手术组(sham组)、缺血再灌注组(IR组)、缺血后适应组(IP组)、重组人肿瘤坏死因子受体:Fc融合蛋白(rhTNFR:Fc)+缺血再灌注组(F+IR组)和rhTNFR:Fc+缺血后适应组(F+IP组)。结扎冠状动脉左前降支建立心肌缺血再灌注损伤和缺血后适应模型,测量各组心肌梗死面积;RT-PCR及Western blotting测定心肌TNF-αmRNA和蛋白及CaMKⅡ含量和活性。结果:(1)与sham组比较,IR组梗死面积/缺血区面积及缺血区面积/总面积的比值均显著增加(P<0.01);与IR组比较,IP组、F+IR组和F+IP组这2个比值均显著减少(P<0.01),其中F+IP组减少更为明显。(2)与sham组比较,其余各组心肌组织TNF-αmRNA和蛋白均显著升高(P<0.01);与IR组比较,IP组、F+IR组和F+IP组TNF-α表达均显著降低(P<0.01);与IR组比较,IP组、F+IR组和F+IP组CaMKⅡ活性均明显升高(P<0.01),其中以F+IP组升高最为显著。(4)与sham组比较,IR组和IP组肌浆网CaMKⅡ活性显著降低(P<0.01),而F+IR组和F+IP组均明显升高;与IR组比较,IP组、F+IR组和F+IP组CaMKⅡ活性均明显升高(P<0.01),其中以F+IP组升高最为显著。结论:缺血后适应可通过降低缺血再灌注时心肌组织TNF-αmRNA和蛋白表达、增加CaMKⅡ含量和活性发挥心肌保护作用。

钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ的制备与活性测定

目的 从牛心肌中提取纯化钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ (CaMKⅡ )，并测定其活性。方法 采用 DEAE- cellulose柱层析和 Sepharose 4B亲和层析分离纯化蛋白，用γ- 32P掺入法测定 CaMKⅡ及自磷酸化的 CaMKⅡ活性。 结果从牛心肌中提取到钙调蛋白结合的蛋白组分，纯化后得到的 CaMKⅡ比较稳定，产量也较高。此过程比较简单，适合大量制备。经 SDS- PAGE检测，发现酶提取物均质，酶亚基的目的蛋白带相对分子质量为 56 000。在 syntide- 2为底物的反应中，纯化的 CaMKⅡ的特异性酶活性为 7.84 pmol· min－ 1· mg－ 1。 CaMKⅡ可自磷酸化，经过自磷酸化的酶在 Ca2＋和钙调蛋白不存在时也保持活性。结论 通过凝胶层析与亲和层析可提纯 CaMKⅡ。