钾依赖钠钙交换蛋白-6(SLC24A6)的基因克隆与蛋白表达

目的:克隆和表达钾依赖钠钙交换蛋白-6(SLC24A6)基因,为进一步阐明其与胰岛素分泌的关系奠定基础。方法:利用RT-PCR观察SLC24A6基因在胰岛素瘤和正常胰腺组织中的表达,并克隆SLC24A6基因全长,将SLC24A6基因构建到原核表达载体pET32a,在大肠杆菌ROSSET菌(DE3)中诱导表达纯化;将SLC24A6基因构建到绿色荧光真核表达载体pEGFP-C3,利用共聚焦显微镜观察SLC24A6在小鼠胰岛素瘤β-TC3细胞中的定位。结果:SLC24A6基因在胰岛素瘤组织表达明显高于正常胰腺;成功获得原核表达纯化蛋白,大小约80kD;重组载体pEGFP-C3-SLC24A6转染后,定位于小鼠胰岛素瘤β-TC3细胞膜上。结论:SLC24A6可能与胰岛素分泌有关,SLC24A6全长原核表达为进一步研究SLC24A6的生物学功能和蛋白质晶体结构奠定了基础,SLC24A6在胰岛素瘤细胞的定位为进一步阐明其与胰岛素分泌的关系提供了理论依据。

增强型绿色荧光蛋白转染小鼠心脏后瞬时外向钾电流及钠钙交换电流的变化

目的探讨绿色荧光蛋白(GFP)转染对心脏瞬时外向钾电流(Ito)及钠钙交换电流(INCX)的影响。方法20只雄性小鼠等量随机分为对照组和增强型GFP(EGFP)组。EGFP组小鼠采用8点注射法均匀注射100μl腺病毒于左室游离壁上,对照组注射等量无菌生理盐水。一周后分离单个心室肌细胞,用膜片钳记录Ito及INCX。结果与对照组相比,EGFP组几乎所有测定电压下,Ito电流密度显著减小[如+60 mV时为8.40±1.55 pA/pF(n=9)vs 36.77±8.12 pA/pF(n=11),P<0.05]。INCX的前向模式不因转染EGFP变化[如-80 mV时为-0.35±0.05 pA/pF(n=8)vs-0.42±0.08 pA/pF(n=10),P>0.05],但反向模式电流显著增大[如+80 mV时为1.47±0.10 pA/pF(n=8)vs 0.72±0.05 pA/pF(n=10),P<0.05]。结论 EGFP转染可使心脏Ito显著减小,而INCX仅反向模式电流增大,其综合效应可能导致细胞内钙增加。

钠钙交换体激活CaMKⅡ介导大鼠离体心脏缺血再灌注损伤

目的:探讨钠钙交换体(Na+/Ca^(2+) exchanger,NCX)在离体心脏缺血再灌注损伤中的作用及其可能机制。方法:40只大鼠随机分为4组:正常对照组(Control组)、10μmol/L KB-R7943药物对照组(KB-R7943组)、缺血再灌注(ischemia reperfusion,IR)组和10μmol/L KB-R7943干预缺血再灌注组(KB-R7943+IR组)。采用Langendorff灌流装置建立离体心脏缺血再灌注模型;以再灌注末心肌纤维形态的变化、左室发展压(LVDP)比值、左室舒张末压(LVEDP)、冠状动脉流出液中乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)活性、心肌梗死面积及细胞色素c和cleaved caspase-3蛋白的变化评价心肌损伤程度;Western印迹检测磷酸化钙/钙调蛋白依赖的蛋白激酶Ⅱ(Ca^(2+)/calmodulindependent protein kinase Ⅱ,CaMKⅡ)和受磷蛋白(phospholamban,PLN)苏氨酸17位点磷酸化(pThr17)水平的变化。结果:与Control组相比,IR组再灌注末心肌纤维排列紊乱,断裂明显,心肌梗死面积、LVEDP和冠状动脉流出液中LDH活性明显增加,LVDP比值降低,细胞色素c、cleaved caspase-3、磷酸化CaMKⅡ及pThr17-PLN水平均上调(P<0.01);KB-R7943+IR组心肌梗死面积明显减小,LVEDP降低,LVDP比值明显改善,LDH活性明显降低,细胞色素c和cleaved caspase-3蛋白水平明显降低,磷酸化CaMKⅡ和pThr17-PLN水平也明显下调(P<0.01)。结论:NCX可通过激活CaMKⅡ启动细胞凋亡和坏死,进而诱导心肌缺血再灌注损伤。

钠/钙交换蛋白SLC24A6在实验性颅内出血导致脑损伤过程中的作用及机制研究

目的探究钾依赖钠/钙交换蛋白-6(SLC24A6)参与大鼠脑出血后继发性脑损伤的作用和可能机制。方法建立SD大鼠脑出血模型,检测大鼠脑出血后尾状核SLC24A6表达及其介导的细胞内钙浓度([Ca^(2+)]_i)随时间变化的情况,观察SLC24A6在正常氧浓度和低氧条件下对[Ca^(2+)]_i的调控。结果脑出血早期,尾状核SLC24A6蛋白和SLC24A6mRNA水平均降低,在脑出血后3 d降至最低水平,5和7 d后轻微升高。脑出血后早期,[Ca^(2+)]_i增加,于脑出血后3 d达最高水平,5和7 d时逐步下降。正常氧浓度下,转染SLC24A6导致HEK293[Ca^(2+)]_i升高。结论 SLC24A6通过抑制钙超载在脑出血后脑损伤中起保护作用。

Klotho蛋白减轻低氧/复氧诱导的心肌细胞系H9C2损伤

目的研究Klotho蛋白对低氧-复氧诱导的心肌H9C2细胞系损伤的保护作用及其机制。方法将H9C2心肌细胞分为对照组、低氧/复氧组(1%O_2低氧6 h, 5%CO_2以及95%空气培养箱中复氧2 h)和Klotho蛋白(10μg/mL)干预组。通过酶标仪间接测定细胞内钙离子([Ca^(2+)]_i)水平;CCK8法和TUNEL法分别检测细胞活性及细胞凋亡;分光光度法检测细胞中钠ATP酶(Na^+/K^+-ATPase,NKA)和反向模式钠/钙交换体(Na^+/Ca^(2+)-exchange,NCX)的活性。结果体外培养的H9C2细胞低氧/复氧(6 h/2 h)处理后可明显降低H9C2细胞活性(P<0.05);增加细胞内Ca^(2+)水平和凋亡率(P<0.05);降低细胞中Na^+/K^+-ATPase的活性(P<0.05);增加反向模式Na^+/Ca^(2+)交换体的活性(P<0.05);10μg/mL Klotho蛋白处理可明显减轻上述损伤。结论 Klotho蛋白可减轻低氧/复氧诱导下的H9C2细胞内钙超载,最终减少该细胞系细胞的凋亡。

兔慢性心力衰竭心房肌细胞离子通道重构及分子机制

目的 观察兔慢性心力衰竭(CHF)心房肌细胞复极离子通道电流的变化及孔道蛋白mRNA的改变,探讨心力衰竭房性心律失常的可能机制.方法 使用结扎左室支建市兔心衰模型;用全细胞膜片钳记录兔心房肌细胞L钙通道电流(ICa-L)、瞬时外向钾电流(Ito)的变化;用定量PCR方法测定兔心房肌细胞L型钙通道α1、Kv4.3、钠钙交换蛋白的mRNA表达.结果 心衰组和假手术组兔心房肌细胞ICa-L峰电流密度分别为(-4.79±0.80)pA/pF和(-7.19±1.82)pA/pF(P<0.01),其α1 mRNA表达分别为1.10±0.27(×10-1)和1.73+0.33(×10'-1>)(P<0.01).心衰组与假手术组心房肌细胞的Lto峰电流密度分别为(15.60±1.60)pA/pF和(28.70±2.71)pA/pF(P<0.01),其Kv4.3 mRNA分别为3.13±0.36(×10)和6.30±0.61(×10)(P<0.01);心衰组与假手术组心房肌细胞钠钙交换蛋白mRNA的含最分别为2.76±0.60(×10)和1.02±0.14(×10)(P<0.01).结论 兔慢性心力衰竭心房肌细胞ICa-L、Ito电流密度下调,孔道亚单位α1、Kv4.3 mRNA表达减少可能是其机制之一,同时钠钙交换蛋白mRNA的含量增加,可能是导致房性心律失常的原因.

左乙拉西坦对癫痫大鼠海马组织中CAMKⅡ及NCX3表达的影响

目的:通过建立氯化锂-匹罗卡品点燃的癫痫大鼠模型,应用左乙拉西坦(LEV)灌胃进行抗癫痫治疗,通过免疫组化方法观察海马区钙调素依赖蛋白激酶(Ca MKⅡ)Ⅱ及钠钙交换体(NCX3)蛋白的表达变化,同时通过水迷宫测试观察长期应用对认知功能的影响。方法:3周龄健康Wistar大鼠120只分为生理盐水组、癫痫模型组、正常给药组及治疗组,应用氯化锂-匹罗卡品造模成功后7d、14d及28d断头取脑组织,应用免疫组化方法观察大鼠海马组织中CAMKⅡ及NCX3的表达变化,并且在第四周应用水迷宫评价每组大鼠的空间学习记忆的能力。结果:反复惊厥可导致大鼠海马神经细胞损伤,Ca MKⅡ及NCX表达下降,与对照组相比,左乙拉西坦(LEV)可以改善细胞内钙超载,提高Ca MKⅡ及NCX3蛋白的表达。同时第4周结果显示长期应用LEV不会出现Ca MKⅡ的过量表达。结论:LEV能很好的控制癫痫发作,可能与其能提高Ca MKⅡ及NCX3蛋白的表达有关,同时能通过控制癫痫的发作进而改善其反复发作后所造成的学习记忆能力下降。

膜通道的分子学多样性、疾病基因（4）

膜通道有离子通道和水通道,前者又包括钙通道(电压依赖性、对钙离子选择性通过的细胞膜糖蛋白)、钠通道、钾通道、氯通道等.其中钙通道又分为L、T、N、P、Q和R型前两者存在于心血管系统和中枢神经系统,后四者存在于神经元组织中.美国的两位科学家因为在离子通道和水通道结构方面的杰出成就获得了2003年诺贝尔化学奖,关于膜通道的研究和发现对于我们在分子水平理解离子和水的转动机制至关重要,进而对于理解基本生物过程和相关疾病的分子基础、以及将来可能的治疗方法的结构基础都有重要意义.