抗纤益心方对扩张型心肌病大鼠心肌细胞PKA/CaMKⅡ信号通路及线粒体膜电位的影响

目的通过抗纤益心方干预扩张型心肌病大鼠,探讨该药在扩张型心肌病心肌细胞PKA/CaMKⅡ信号通路及线粒体膜电位方面的作用。方法扩张型心肌病大鼠通过饮用呋喃唑酮复制,连续10周后通过心脏彩超确定模型复制成功,随机分为抗纤益心方低剂量组、抗纤益心方中剂量组、抗纤益心方高剂量组、卡托普利组和模型组,另设正常组。药物干预4周后观察各组大鼠心肌细胞超微结构;心肌细胞ATP、Ca^(2+)-Mg^(2+)-ATP酶活力;心肌细胞CaMKⅡ、PKA、UCP2 mRNA表达。用去甲肾上腺素诱导H9c2心肌细胞肥大模型,药物干预24 h后检测心肌细胞线粒体膜电位水平。结果与正常组相比,各模型组大鼠心肌细胞线粒体受损,心肌细胞ATP、Ca^(2+)-Mg^(2+)-ATP酶活力明显降低,UCP2 mRNA、CaMKⅡmRNA均明显升高,PKA mRNA明显降低,心肌线粒体膜电位水平明显下降(P<0.05或P<0.01)。各药物干预组对心肌细胞线粒体有不同程度的保护作用,对所测指标有不同程度的改善,尤其以抗纤益心方高剂量组更为明显(P<0.05或P<0.01)。结论抗纤益心方可以减轻DCM模型大鼠心肌细胞线粒体损伤,改善心肌细胞能量代谢及舒缩功能,改善心肌细胞PKA/CaMKⅡ信号通路及线粒体膜电位水平是其机制之一。

电针联合柴胡疏肝散对抑郁大鼠海马神经元活性、MAO水平及CaMK信号蛋白水平的影响

目的 探究电针联合柴胡疏肝散对抑郁大鼠海马神经元活性、单胺氧化酶(MAO)水平及钙调蛋白激酶(CaMK)信号蛋白水平的影响。方法 将15只雄性SD大鼠根据不同治疗方法分为抑郁组、健康组、电针组、柴胡疏肝散组、联合组各3只。采用实时荧光定量聚合酶链反应(qRT-PCR)检测海马神经元细胞中CaMKⅡmRNA表达量,酶联免疫吸附试验(ELISA)检测细胞中MAO表达水平,Hoechst 33258荧光染色法检测海马神经元细胞的凋亡情况,水迷宫行为检测大鼠空间学习记忆能力,Western印迹法检测细胞中CaMKⅡ蛋白含量。结果 与抑郁组相比较,电针组、柴胡疏肝散组、联合组空间学习记忆能力显著更优(均P<0.05),联合组空间学习记忆能力显著优于电针组、柴胡疏肝散组(均P<0.05)。电针组、柴胡疏肝散组、联合组海马神经元细胞的凋亡率、MAO表达显著低于抑郁组(均P<0.05),与电针组、柴胡疏肝散组相比较,联合组细胞凋亡细胞率、MAO表达显著下降(均P<0.05)。电针组、柴胡疏肝散组、联合组海马神经元细胞CaMKⅡ蛋白表达、CaMKⅡmRNA表达量显著高于抑郁组(均P<0.05)。结论 电针与柴胡疏肝散对抑郁大鼠均有改善作用,两者联合治疗效果更佳,电针与柴胡疏肝散对抑郁大鼠的作用机制可能与提高CaMK信号蛋白水平有关。

CaMKⅡ参与调控成骨细胞分化和凋亡的研究进展

成骨细胞分化和凋亡在维持骨稳态中起着至关重要的作用,异常的成骨细胞分化或凋亡会导致多种骨代谢疾病。钙离子/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ(CaMKⅡ)是一类广泛存在于体内的多功能蛋白激酶家族,它通过将细胞内的Ca^(2+)信号转化为多种生理或病理的细胞反应,在成骨细胞的分化和凋亡调控中发挥着重要作用。CaMKⅡ对成骨细胞分化的影响主要通过3个信号通路实现:(1)通过1α-25(OH)_(2)D_(3)膜介导信号通路调节成骨细胞的分化;(2)参与WNT/Ca^(2+)信号通路;(3)通过RUNX2-OSX信号通路影响成骨细胞分化。这些信号通路共同作用于成骨细胞,促进其成熟和功能发挥。CaMKⅡ在成骨细胞凋亡中的作用则涉及调节内质网应激反应和调控Bax/Bcl-2表达比例。这些机制对于成骨细胞的存活和凋亡至关重要,影响骨组织的稳定性和重建。总体而言,CaMKⅡ作为一个多功能信号分子,在成骨细胞分化和凋亡的调控中扮演重要角色。对CaMKⅡ的进一步研究,特别是在骨代谢疾病治疗中的应用,是未来研究的一个重要方向。

前扣带回皮层中CaMKⅡα^(+)GAD67^(+)神经元在大鼠神经病理性疼痛和焦虑抑郁共病中的作用

目的探讨前扣带回皮层(ACC)中表达钙/钙调素依赖性蛋白激酶Ⅱ(CaMKⅡ)的兴奋性神经元和表达谷氨酸脱羧酶67(GAD67)的抑制性神经元在神经病理性疼痛以及焦虑、抑郁共病中的作用。方法雄性SD大鼠72只,随机分为假手术组(Sham)、神经病理性疼痛组(CCI)、神经病理性疼痛+CaMKⅡα非激活组(CCI+hM4Di^(-))、神经病理性疼痛+CaMKⅡα激活组(CCI+hM4Di^(+))、神经病理性疼痛+GAD67非激活组(CCI+hM3Dq^(-))、神经病理性疼痛+GAD67激活组(CCI+hM3Dq^(+))。通过由专门设计药物技术激活的设计受体(DREADDs)偶联hM3Dq或hM4Di,以细胞类型和时间依赖性的方式调控神经元活性。以机械缩足阈值(PWT)、热缩足潜伏期(PWL)评估疼痛行为,旷场试验、新环境进食抑制试验、强迫游泳试验评估焦虑、抑郁样行为,WesternBlot检测CaMKⅡα和GAD67表达,c-Fos免疫荧光染色检测神经元激活情况。结果与Sham组相比,CCI组大鼠术后表现出机械痛觉过敏和热痛觉超敏反应以及焦虑、抑郁样行为;对侧ACC中CaMKⅡα蛋白表达水平升高,GAD67蛋白表达水平降低;免疫荧光染色显示CaMKⅡα+神经元激活增多,GAD67^(+)神经元激活减少。与CCI+hM4Di^(-)组大鼠相比,CCI+hM4Di^(+)组在术后28 dPWL、PWT升高,焦虑和抑郁样行为改善。与CCI+hM3Dq^(-)组相比,CCI+hM3Dq^(+)组在术后28dPWL、PWT升高,焦虑、抑郁样行为减少。结论抑制ACC中CaMKⅡα+兴奋性神经元或激活GAD67^(+)抑制性神经元能起到减轻NP大鼠疼痛,改善焦虑、抑郁样行为的作用。

CaMK4对狼疮性肾炎患者外周血中γδT细胞功能的影响

目的:本文探讨钙/钙调素依赖性蛋白激酶(CaMK4)对LN患者外周血中γδT细胞功能的影响。方法:流式细胞术比较LN患者及健康对照组外周血中γδT细胞的比例,磁珠分选LN患者和健康对照组外周血中的γδT细胞,RNA-SEQ分析两组中γδT细胞的差异基因。Real-time PCR和Western blot验证差异基因CaMK4的表达水平,流式细胞术检测CaMK4抑制剂处理后γδT细胞表面CD80,CD86和CD40L的表达水平,ELISA检测CaMK4抑制剂处理后γδT细胞分泌IL-17的水平。结果:LN患者外周血中γδT细胞的比例低于健康对照组(P<0.05)。RNA-SEQ测序共筛选出28个与LN有关的差异基因,其中CaMK4在LN患者和健康对照者间差异显著。LN患者外周血中γδT细胞经过CaMK4阻断剂KN-93处理后,表面共刺激分子CD80、CD86和CD40L的表达下降、分泌的IL-17水平也下降(P<0.01)。结论:CaMK4通过调控γδT细胞分泌IL-17和共刺激分子表达参与LN发病,抑制CaMK4或可成为治疗LN的新靶点。

对药“远志-酸枣仁”中CaMKⅡ调控成分的虚拟筛选及抗癫痫活性的研究

目的对“远志-酸枣仁”中潜在作用于钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ(calcium/calmodulin-dependent protein kinaseⅡ,CaMKⅡ)靶点的活性物质进行筛选,阐明其药效物质基础。方法采用以药效团为基础的虚拟筛选手段,通过收集已出版文献中报道的具有调控CaMKⅡ作用的化合物信息,建立基于CaMKⅡ配体的HipHop药效团模型,收集文献中报道的“远志-酸枣仁”中的成分并建立化合物库,对“远志-酸枣仁”中的成分与药效团进行匹配,随后使用分子模拟对接手段对匹配到的小分子化合物与CaMKⅡ靶点(PDB ID:2V7O)进行对接,研究潜在活性单体与CaMKⅡ的作用。用戊四唑(pentylenetetrazol,PTZ)点燃模型对活性单体细叶远志苷A(39)的抗癫痫作用进行测定,并对CaMKⅡ水平的调控作用进行评价。结论通过文献检索建立包含“远志-酸枣仁”中109种化学成分的化合物库,通过测试集验证确定将药效团03用于对“远志-酸枣仁”化合物库的虚拟筛选,对匹配度排前6位的单体通过分子模拟对接分析其与CaMKⅡ的作用情况,并用抗癫痫动物模型对单体的活性进行评价,化合物39能够在中高剂量下延长PTZ致癫痫发作的潜伏时间,改善PTZ所致的焦虑抑郁样行为,改善PTZ诱导的癫痫发作后脑内尼氏体丢失,提升PTZ所致的CaMKⅡ表达水平降低,提升海马CA1、CA3区及颞叶皮层内CaMKⅡ免疫阳性细胞数量并进一步对nAChR4受体水平进行调控。表明基于虚拟筛选与活性评价手段探讨“远志-酸枣仁”中CaMKⅡ调控作用的成分具有一定的准确性。

非接触共培养体系下抑制ARPE-19中CAMKⅡ表达对HUVECs迁移和侵袭及管腔形成的影响

目的:探讨非接触共培养体系下抑制人视网膜色素上皮细胞(ARPE)中Ca2+/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ(CAMKⅡ)表达对人脐静脉内皮细胞(HUVECs)迁移、侵袭、管腔形成的影响。方法:将过表达CAMKⅡ-δ的ARPE-19样本进行RNA测序,应用生物信息学分析差异基因参与的功能。使用transwell小室构建ARPE-19和HUVECs非接触共培养体系,根据实验干预措施分为:空白组:仅接种未共培养的HUVECs,无ARPE-19细胞;对照组:ARPE-19和HUVECs细胞均使用完全培养基进行共培养;AIP组(CAMKⅡ抑制组):ARPE-19使用含有AIP(160 nmol/L)的完全培养基,HUVECs使用完全培养基,进行共培养。检测HUVECs迁移、侵袭和管腔形成能力的变化,并通过Western blotting检测CAMKⅡ/AMPK/mTOR/VEGFA蛋白表达水平。结果:生信分析发现差异基因参与细胞生长与死亡和细胞运动等生物学过程。划痕和transwell迁移实验均表明AIP组的HUVECs相对迁移率均明显低于对照组(均P<0.05)。而侵袭和小管形成实验表明,AIP组的相对侵袭率和相对管腔形成率较对照组无明显改变(均P>0.05)。Western blotting结果表明AIP组CAMKⅡ、P-mTOR、VEGFA蛋白表达较对照组均明显下调,而P-AMPK蛋白表达较明显上调(均P<0.05)。结论:在非接触共培养体系下抑制ARPE-19细胞中CAMKⅡ表达可以显著降低HUVECs迁移能力,但不能改变侵袭和管腔形成能力,这可能是通过AMPK/mTOR/VEGFA信号通路实现的。

血清ATF6、CaMKⅡ表达水平与冠心病及冠状动脉狭窄程度的相关性

目的探讨激活转录因子6(activated transcription factor 6,ATF6)、钙离子/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ(calcium/calmodulin-dependent protein kinaseⅡ,CaMKⅡ)水平与冠心病及冠状动脉(简称冠脉)狭窄程度的相关性,并研究其对冠心病的预测价值。方法选取接受冠脉造影的265例冠心病患者,并收集其临床资料。根据冠脉造影结果及Gensini评分的中位数(38分),将这些患者分为轻度狭窄组(Gensini评分≤38分,n=105)、中重度狭窄组(Gensini评分>38分,n=100),冠脉造影结果正常者设为对照组(n=60)。观察各组患者的ATF6、CaMKⅡ表达水平并进行统计学分析。结果与对照组相比,轻度狭窄组及中重度狭窄组血清ATF6、CaMKⅡ水平均明显升高,且其水平随着冠脉狭窄程度的加重而上升,差异有统计学意义(P<0.05)。根据Logistic回归分析显示,ATF6、CaMKⅡ可能是冠心病发生的独立危险因素。ROC曲线分析显示,血清ATF6、CaMKⅡ联合预测冠心病的AUC值为0.749(95%CI 0.676~0.822),敏感性为0.663,特异性为0.717,较ATF6、CaMKⅡ单独诊断的价值更高。结论血清ATF6、CaMKⅡ水平与冠脉狭窄程度呈正相关,且ATF6、CaMKⅡ水平对冠心病具有一定的预测价值,有望为诊断冠心病及评估其严重程度提供更多的参考。

鞘内注射siRNA-P300抑制CaMKⅡ磷酸化缓解佐剂性关节炎大鼠疼痛与炎症的作用机制

目的研究敲低转录辅因子P300对佐剂性关节炎大鼠的痛觉和炎症的影响并探讨钙调素依赖性蛋白激酶Ⅱ(CaMKⅡ)介导的机制。方法60只SPF级别健康成年SD大鼠,随机分为A、B、C、D、E、F共6组(n=10)。A组:对照组;B组:关节模型组;C组:siRNA-P300的阴性对照(siRNA-NC)+关节炎模型组;D组:siRNA-P300+关节炎模型组;E组:siRNA-P300+二甲基亚砜(DMSO)+关节炎模型组;F组:siRNA-P300+油酸+关节炎模型组。各组大鼠造模前1 d及造模后1 d、7 d、14 d的5个时间点分别使用Von Frey纤维丝刺激针以及热辐射痛检测仪分别检测大鼠左后足的机械痛阈值(MWT)和热缩足潜伏期(PWTL),使用电子千分卡尺测左后足跖厚度;于造模后14 d处死动物取脊髓L4~L5节段,采用免疫组织化学法检测脊髓P物质(SP)、c-fos、p-CaMKⅡ的表达水平;蛋白免疫印迹检测CaMKⅡ的磷酸化(p-CaMKⅡ)水平。ELISA法检测血清TNF-α、L-1β、IL-6的水平。结果与A组比较,B组造模后1 d、7 d、14 d的MWT和PWTL均下调,差异均有统计学意义(P<0.05),B组左后足跖厚度增加且TNF-α、L-1β、IL-6上调,差异均有统计学意义(P<0.05),脊髓的SP、c-fos、p-CaMKⅡ的表达水平均上调,差异均有统计学意义(P<0.05)。与C组比较,D组在造模后1 d、7 d、14 d的MWT和PWTL均上调,差异均有统计学意义(P<0.05),D组的足跖厚度减少且TNF-α、IL-1β、IL-6下调,差异均有统计学意义(P<0.05),脊髓的SP、c-fos、p-CaMKⅡ阳性率和表达水平均下调,差异均有统计学意义(P<0.05)。与E组比较,F组在造模后1 d、7 d、14 d的MWT和PWTL均下调,差异均有统计学意义(P<0.05),F组TNF-α、L-1β、IL-6有小幅度上调,差异均有统计学意义(P<0.05),脊髓的SP、c-fos、p-CaMKⅡ的表达水平均上调,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论鞘内注射siRNA-P300可通过抑制CaMKⅡ磷酸化缓解佐剂性关节炎大鼠疼痛与炎症作用。

基于CAV1.2/CaM/CaMKⅡ通路探讨祛痰化瘀中药复治疗心房颤动的作用机制

目的探讨祛痰化瘀中药复方治疗心房颤动的作用机制。方法将60只雄性SD大鼠随机分为空白组和造模组,连续7天尾静脉注射Ach(66μg·mL^(-1))-CaCl_(2)(10 mg·mL^(-1))建立大鼠AF模型。将造模成功的大鼠随机分为模型组、中药复方高、中、低剂量组和维拉帕米组,中药复方高、中、低剂量组给予12.38 mg·kg^(-1)·d^(-1)、6.18 mg·kg^(-1)·d^(-1)、3.10 mg·kg^(-1)·d^(-1)祛痰化瘀中药复方溶液灌胃、维拉帕米组给予维拉帕米溶液8.31 mg·kg^(-1)·d^(-1)灌胃,空白组、模型组给予等体积蒸馏水灌胃,期间仍持续尾静脉注射,连续14天。电生理记录仪测量大鼠Ⅱ导联房颤持续时间,透射电镜观察大鼠心房肌超微结构变化,RT-PCR法检测大鼠心房肌CAV1.2、CaM、CaMKⅡmRNA相对表达量,Western blot法检测大鼠心房肌CAV1.2、CaM、CaMKⅡ及下游蛋白RyR2、P-RyR2蛋白表达情况。结果与空白组相比,模型组大鼠均出现典型房颤心电图(P<0.01),心房肌细胞肌丝排列絮乱、线粒体嵴断裂、呈“空泡样”改变,CAV1.2 mRNA及蛋白表达显著降低(P<0.01),CaM、CaMKⅡmRNA及蛋白表达显著升高(P<0.01),P-RyR2蛋白表达显著升高(P<0.01),RyR2蛋白表达无差异(P>0.05)。与模型组相比,中药复方组房颤持续时间降低(P<0.05);肌丝排列相对整齐,线粒体结构相对完整;CAV1.2 mRNA及蛋白表达升高(P<0.05),CaM、CaMKⅡmRNA及蛋白表达下降(P<0.01),下游蛋白P-RyR2表达降低(P<0.01),RyR2蛋白表达无差异(P>0.05)。结论祛痰化瘀中药复方可缩短大鼠房颤持续时间,抑制心房肌细胞超微结构损伤,其作用机制可能与调控CAV1.2/CaM/CaMKⅡ信号通路表达,改善钙调控紊乱有关。

艳山姜挥发油调控CaMKⅡ信号改善糖尿病诱导视网膜Müller细胞自噬障碍

目的探讨艳山姜挥发油(EOFAZ)对糖尿病诱导视网膜Müller细胞功能障碍的保护作用及机制。方法视网膜Müller细胞使用不同剂量的EOFAZ进行预处理1 h后,采用高糖(30 mmol·L^(-1))孵育48 h,Western blot法检测细胞中自噬信号Beclin1、LC3Ⅱ/Ⅰ、P62蛋白的表达水平;qRT-PCR分析细胞中P62 mRNA、Beclin1 mRNA的转录水平,免疫荧光实验分析LC3Ⅱ/Ⅰ、P62的表达。并进一步使用钙离子螯合剂BAPTA-AM及CaMKⅡ特异性抑制剂KN93孵育细胞,检测自噬信号LC3Ⅱ/Ⅰ、Beclin1、P62蛋白表达水平。使用自噬抑制剂氯喹(CQ)孵育细胞,检测细胞中CaMKⅡ及自噬信号LC3Ⅱ/Ⅰ、P62蛋白的表达。结果与高糖组相比,EOFAZ可明显上调Beclin1、LC3Ⅱ/Ⅰ、P62的表达水平;使用BAPTA-AM及KN93孵育细胞与EOFAZ的作用类似。同时观察到EOFAZ与BAPTA-AM或KN93联合应用后,与EOFAZ单独作用的结果无明显差异。当EOFAZ与CQ共同孵育细胞后,EOFAZ对自噬相关蛋白下调的改善作用可被抑制,对CaMKⅡ的磷酸化水平无明显影响。结论EOFAZ对高糖诱导的视网膜Müller细胞自噬障碍具有明显的改善作用,其作用可能是通过抑制CaMKⅡ信号发挥的。

牛CAMK4基因的编码区克隆、组织表达谱及其生物信息学分析

【目的】旨在进行牛钙调蛋白依赖性蛋白激酶4(Calmodulin-dependent protein kinase 4,CAMK4)基因编码区(Coding sequence,CDS)的克隆、CAMK4蛋白的功能预测分析及CAMK4基因在西门塔尔牛各组织中的组织表达谱分析。【方法】采用RT-PCR结合测序技术获得牛CAMK4基因的CDS区,利用PortParam、ProtScale、SOPMA和DNAMAN等生物信息学在线工具进行CAMK4基因及其所编码蛋白质的序列分析,并利用qRT-PCR检测CAMK4基因在西门塔尔牛的心、肝、脾、肺、肾、肌肉和睾丸组织中的表达量。【结果】牛CAMK4基因CDS区的长度为801 bp,编码1条266个氨基酸组成的不稳定且无跨膜结构域的亲水的酸性蛋白质。牛CAMK4蛋白存在丝氨酸(Ser)、苏氨酸(Thr)和酪氨酸(Tyr)残基的19个磷酸化位点,主要在细胞质中发挥作用。该蛋白质含有1个蛋白激酶C超家族(PKc_like superfamily)结构域和1个尿嘧啶DNA糖基化酶(PHA03201)结构域,同时,蛋白互作网络预测发现CAMK4蛋白可能与HDAC5、HDAC4、CAMKK1、CALM、CREB1、CALM2、PLCG2、CAMKK2、CALML3和CALML5蛋白有相互作用。CAMK4基因在西门塔尔牛睾丸组织中的表达量极显著高于心、肝、脾、肺、肾和肌肉组织。结合生物信息学分析结果,提示CAMK4基因可能参与调控细胞周期和免疫反应,并在精子发生及运动、精原干细胞自我更新等生物学过程发挥重要作用。【结论】本研究为进一步揭示牛CAMK4基因的功能和促进高繁殖力肉牛分子育种技术的研发提供基础资料。

枳实生品及麸炒品对脾虚大鼠肝组织物质能量代谢酶活性及CaMKⅡ通路CaM、CaMKⅡ蛋白表达的比较研究

目的:观察枳实生品及麸炒品提取液对脾虚大鼠肝组织能量代谢相关酶活性及对CaMKⅡ通路CaM、CaMKⅡ蛋白表达水平的影响。方法:SD大鼠随机分为7组,空白对照组,利血平模型组,阳性药组,枳实生品高、低剂量组及枳实麸炒品高、低剂量组。除空白对照组外,其余各组均采用利血平注射制成脾虚模型。测定各组大鼠肝匀浆中物质能量代谢相关指标的活性差异,采用蛋白免疫印迹法比较研究肝组织中CaM、CaMKⅡ及p-CaMKⅡ蛋白表达差异。结果:与模型组比较,枳实麸炒品高剂量组钠钾ATP酶(Na+-K+-ATPase)活性升高;枳实麸炒品高、低剂量组钙镁ATP酶(Ca 2+-Mg 2+-ATPase)活性升高;枳实麸炒品高剂量组柠檬酸合成酶(CS)及异柠檬酸脱氢酶(ICD)均升高;枳实生品低剂量组CaM蛋白表达量升高;枳实麸炒品高剂量组CaMKⅡ表达量升高;枳实生制品高、低剂量组p-CaMKⅡ蛋白表达量均升高。结论:枳实麸炒品不论在三磷酸腺苷酶活性或是CaMK II信号通路关键分子蛋白表达方面均较生品有显著提高,说明麸炒品能更好改善脾虚大鼠症状。

推拿对CCI模型大鼠海马CaMK Ⅱ和SYP蛋白表达的影响

目的:研究推拿对CCI模型大鼠海马突触相关蛋白CaMKⅡ和SYP表达的影响。方法:32只SD大鼠随机分为空白组、假手术组、模型组和推拿组。在CCI术后第4天介入推拿按揉法干预,持续14天。采用机械足反射阈值(PWT)观察大鼠疼痛行为的变化,HE染色观察左侧海马神经元形态与结构,免疫荧光染色与Western Blot分别观察推拿对CCI大鼠海马CaMKⅡ和SYP蛋白表达的影响。结果:行为学结果显示,模型组大鼠PWT明显降低,推拿可缓解CCI大鼠疼痛(P<0.05);HE染色显示,与空白组及假手术组相比,模型组海马神经元损伤,排列紊乱,结构松散,细胞固化萎缩明显,推拿可在一定程度上减少神经元损伤;免疫荧光染色结果显示,CCI减少大鼠海马CaMKⅡ阳性表达,推拿可增加阳性表达(P<0.05);Western Blot结果显示,CCI大鼠海马SYP蛋白表达降低,推拿可升高SYP蛋白表达(P<0.05)。结论:推拿可减少CCI大鼠海马神经元损伤,推拿镇痛机制可能是通过上调海马CaMKⅡ与SYP表达,改善海马突触可塑性而起效。

牡荆素调控Epac1/CaMKⅡ通路减轻小鼠急性心肌缺血再灌注损伤的作用机制

目的研究小鼠心肌缺血再灌注损伤(MIRI)中Epac1/CaMKⅡ信号通路的作用,并探明牡荆素(VT)对急性MIRI的保护作用。方法取C57/BL小鼠随机分为5组,每组8只,分别为假手术组(Sham组),缺血再灌注组(I/R组),缺血再灌注+VT组(VT设置3、6、12 mg/kg 3个剂量组)。小鼠左冠状动脉前降支(LAD)结扎,使部分心脏组织缺血30 min,血液再灌注120 min,构建小鼠MIRI模型。Sham组小鼠只手术不结扎LAD。检测小鼠血清中乳酸脱氢酶(LDH)水平;取小鼠左室心肌组织进行HE染色观察心肌病理组织学变化;免疫组织化学观察心肌组织中Epac1的表达水平;Western blot法测定Epac1、Rap1、CaMKⅡ、ERK/p-ERK蛋白表达的变化。结果与Sham组比较,I/R组小鼠血清中LDH百分比水平显著升高,心肌组织中Epac1、Rap1、CaMKⅡ蛋白表达显著上调,ERK1/2磷酸化水平降低。与I/R组比较,VT(3、6、12 mg/kg)预处理组可显著降低小鼠血清中LDH水平,抑制小鼠心肌组织中Epac1、Rap1与CaMKⅡ蛋白表达,促进ERK1/2磷酸化。病理组织学结果显示,I/R组小鼠心肌纤维排列紊乱、断裂,间隙增加,炎性细胞浸润明显;VT(3、6、12 mg/kg)预处理组小鼠心肌纤维排列较整齐,炎性细胞浸润较少。结论VT可能通过调节Epac1/CaMKⅡ信号通路,下调CaMKⅡ蛋白表达,促进ERK磷酸化,有效减轻MIRI。

氰戊菊酯过度激活Ca^(2+)/CaM/CaMKⅡ信号通路诱发线粒体损伤干扰TM3细胞睾酮合成

目的利用胞内Ca^(2+)螯合剂BAPTA-AM和CaM阻断剂TFP探讨Ca^(2+)/CaM/CaMKⅡ信号通路在氰戊菊酯(Fen)诱发小鼠睾丸间质细胞(TM3细胞)线粒体损伤和睾酮合成障碍中的作用。方法TM3细胞实验分为对照组、Fen暴露组(25μmol/L Fen)、Fen+BAPTA-AM组(25μmol/L Fen+5 mmol/L BAPTA-AM)、Fen+TFP组(25μmol/L Fen+10μmol/L TFP),Fen暴露时长为24 h。采用ELISA法检测TM3细胞的睾酮和环磷酸腺苷(cAMP)水平,化学比色法检测TM3细胞的ATP水平,Flou-4/AM探针测定细胞内Ca^(2+)水平,JC-1染色法测定TM3细胞的线粒体膜电位(MMP)改变,蛋白免疫印迹法检测CYP11A1、3β-HSD、StAR、CaM、p-CaMKⅡ、CaMKⅡ、Bax和Bcl-2的蛋白表达水平。结果Fen暴露组TM3细胞的T、ATP和cAMP含量下降,MMP水平降低,睾酮合成的相关蛋白和酶CYP11A1、3β-HSD、StAR表达减少(P<0.01);同时,TM3细胞胞内的Ca^(2+)水平显著上升(P<0.01),CaM、p-CaMKⅡ/CaMKⅡ、Bax蛋白表达升高(P<0.01),Bcl-2蛋白表达下降(P<0.01)。Fen+BAPTA-AM组和Fen+TFP组TM3细胞的睾酮、ATP和cAMP含量上升,MMP水平升高(P<0.01),睾酮合成相关的蛋白和酶CYP11A1、3β-HSD、StAR表达增加(P<0.01),CaM、p-CaMKⅡ/CaMKⅡ及Bax蛋白表达下降,Bcl-2蛋白表达增加(P<0.01)。结论Fen诱发的TM3细胞mPTP开放以及睾酮合成障碍可能与Fen暴露后TM3细胞胞内Ca^(2+)超载、CaM和p-CaMKⅡ表达上调引起的Ca^(2+)/CaM/CaMKⅡ信号通路过度激活有关。

柴胡三参胶囊对缺血性心律失常大鼠心肌组织CaMKⅡ蛋白及CaMKⅡ-mRNA表达的影响

目的探讨柴胡三参胶囊抗缺血性心律失常的作用及分子学作用机制。方法将60只SPF级雄性Wistar大鼠随机分为柴胡三参胶囊组、参松养心胶囊组、维拉帕米组、假手术组、模型组和空白组,每组10只。柴胡三参胶囊组、参松养心胶囊组、维拉帕米组预防性给予相应药物灌胃,假手术组、模型组和空白组灌胃等量的生理盐水,连续灌胃2周后,柴胡三参胶囊组、参松养心胶囊组、维拉帕米组大鼠均复制缺血性心律失常模型,假手术组大鼠只穿线不结扎,观察各组大鼠ECG变化,Western blot法检测心肌组织中CaMKⅡ蛋白表达水平,定量PCR法检测心肌组织中CaMKⅡmRNA表达水平。结果模型组大鼠房性早搏、室早、室速、室颤发生率及心律失常积分、心肌组织中CaMKⅡ蛋白及CaMKⅡmRNA表达水平均显著高于空白组(P均<0.05);柴胡三参胶囊组、参松养心胶囊组、维拉帕米组室速、室颤发生率及心律失常积分、心肌组织中CaMKⅡ蛋白及CaMKⅡmRNA表达水平均显著低于模型组(P均<0.05);柴胡三参胶囊组及参松养心胶囊组室速、室颤发生率心律失常积分、心肌组织CaMKⅡ蛋白及CaMKⅡmRNA表达水平均显著低于维拉帕米组(P均<0.05)。结论柴胡三参胶囊能有效降低室速、室颤发生率,并可减轻心肌缺血性心律失常造成的心肌组织损伤,其可能通过抑制CaMKⅡ蛋白和CaMKⅡmRNA的表达而发挥心肌保护作用。

新生期反复惊厥对认知和海马CaMKⅡ表达的远期影响及干预研究

新生期惊厥活动可造成严重的神经后遗症,如成年期大脑对惊厥的易感和易损性提高,严重者产生认知功能损害.对发育期惊厥性脑损伤远期预后的研究,尤其是分子机制及其干预的研究具有重要的临床意义.探讨了新生期大鼠单次长程或反复惊厥对学习、记忆能力和海马突触后致密物质钙/钙调素依赖性蛋白激酶Ⅱ(CaMKⅡ)表达的远期影响及运动训练的干预作用.生后6天(P6)的SD大鼠随机分成单次长程惊厥组(SS)、反复惊厥组(RS)和对照组,每组12只.3组大鼠分别于P27～P31、P58～P61、P80～P82采用Morris水迷宫检测学习、记忆功能.P51～P56对SS组和RS组进行踏转轮训练.最后脑组织切片观察CaMKⅡ mRNA在海马的表达.结果显示,第一次Morris水迷宫测试RS组第1天～第4天潜伏期明显高于对照组,具有显著性差异(P<0.05),第二次水迷宫RS组第1天～第2天的逃避潜伏期较对照组仍显著延长,具有显著性差异(P<0.05),第三次测试各组之间差异无统计学意义.搜寻策略显示,在第一次Morris测试时RS组第3天～第4天边缘式搜寻比例明显高于对照组,具有显著性差异(P<0.01),同时RS组第3天～第4天趋向式搜寻比例明显低于对照组,具有显著性差异(P<0.01),而第二次和第三次水迷宫测试3组间趋向式和直线式搜寻策略无明显差异.在记忆实验中,原平台象限游泳距离与总距离的比值,RS组第三次较对照组显著降低,有统计学意义(P<0.05);另外RS组1～3天趋向式搜寻比例均明显低于对照组,有显著性差异(P<0.05).CaMKⅡ原位杂交显示,各组CaMKⅡ mRNA在海马均有明显表达,但是在齿状回和门区RS组表达明显低于对照组,具有统计学意义(P<0.01).研究表明,新生期反复长程惊厥能够对学习和记忆功能产生远期的损害,可能与海马记忆分子CaMKⅡ表达下调有关,而单次长程惊厥对学习记忆无明显影响.早期运动训练能够明显改善反复惊厥所致的学习能力损害,但对记忆能力效果仍较差.

慢性铝暴露对大鼠海马神经元PKC、CaMKⅡ、Ng的影响

通过研究慢性铝暴露对大鼠学习记忆和海马长时程增强(long-term potentiation,LTP)的影响,并检测海马神经元蛋白激酶C(protein kinasec,PKC)活性及Ca2+-钙调蛋白激酶Ⅱ(Ca2+-calmodulin dependent protein kinaseⅡ,CaMKⅡ)和神经颗粒素(neurogranin,Ng)蛋白表达的变化,探讨铝暴露损害学习记忆的作用机制.选用断乳后Wistar大鼠,以含有不同浓度AlCl3的蒸馏水进行饲养.3个月后,测定铝暴露组大鼠脑内和血中的铝含量;测量记录大鼠海马群体峰电位(population spike,PS)LTP;用改良Takai法测定海马神经元PKC活性变化;Western印迹法检测CaMKⅡ和Ng的蛋白表达.结果显示,与对照组相比,铝暴露组的PKC活性降低,差异有统计学意义(P<0·01);与对照组相比,铝暴露组的CaMⅡ蛋白表达降低,差异有统计学意义(P<0·05);与对照组相比,铝暴露组的Ng蛋白表达降低,且差异有统计学意义(P<0·05).实验结果说明:慢性铝暴露可以降低大鼠海马神经元PKC的活性及Ng和CaMKⅡ的蛋白表达,可能影响Ng磷酸化水平,从而影响CaM与Ng之间的亲和性,也影响Ca2+-CaM对CaMKⅡ的调节,抑制LTP的形成,损害学习记忆的功能.

肌萎缩侧索硬化症小鼠海马神经元内CaMKII-α减少而CAMKII-β增多

目的探讨海马CaMKⅡ-α和CaMKⅡ-β表达变化与肌萎缩侧索硬化症(amyotrophic lateral sclerosis,ALS)病变的关系。方法运用ALS转基因小鼠,采用免疫荧光技术检测海马中CaMKⅡ-α、CaMKⅡ-β的表达情况和细胞类型;应用RT-PCR和Western blot技术检测CaMKⅡ-α、CaMKⅡ-βmRNA和蛋白的变化。结果免疫荧光染色技术显示ALS转基因小鼠海马的CaMKⅡ-α免疫反应性明显降低,CaMKⅡ-β则明显升高;CaMKⅡ-α和CaMKⅡ-β阳性细胞均与β-tubulinⅢ标记的神经元共存;RT-PCR结果显示CaMKⅡ-α、CaMKⅡ-βmRNA水平无显著性变化;Western blot结果显示CAMKⅡ-α蛋白表达降低,CAMKⅡ-β蛋白表达升高。结论海马神经元CaMKⅡ-α蛋白降低和CaMKⅡ-β蛋白升高与ALS病变相关。