肌质网钙泵SERCA基因在中华绒螯蟹钙离子调控中的功能及其对蜕壳的影响

中华绒螯蟹的蜕壳周期中具有高度复杂的钙调节机制,本研究探索了水体中不同Ca2+浓度(40、80、160和320 mg/L)对中华绒螯蟹的Ca^(2+)信号转导的影响,并对其中的关键因子肌质网钙泵(SERCA)进行基因干扰以探索其功能。结果显示:①养殖水体高浓度Ca^(2+)可致Y器官和鳃组织中Ca^(2+)信号通路相关基因SERCA、PMCA、RyR和NCX相对表达量上升,眼柄中MIH表达量下降,血淋巴中Ca^(2+)与蜕皮激素水平上升,说明高浓度的Ca^(2+)可促进中华绒螯蟹蜕壳。②利用RNAi技术干扰SERCA基因表达,普通水体和加入320 mg/L Ca^(2+)的水体中中华绒螯蟹Y器官中PMCA和NCX基因表达量上升、RyR基因表达量下降,且细胞内Ca^(2+)浓度上升,表明SERCA基因在中华绒螯蟹维持细胞内Ca^(2+)浓度和细胞内钙稳态机制中发挥重要作用。③长期干扰SERCA基因的表达可延长中华绒螯蟹的蜕壳间隔,且降低增重率与存活率。然而,高钙环境下长期干扰SERCA基因,相对于普通水体,蜕壳间隔缩短,存活率降低。研究表明,SERCA基因可能是通过对Ca^(2+)信号的干扰而影响中华绒螯蟹的蜕壳。本实验将为中华绒螯蟹蜕壳机制的进一步研究提供基础参考。

脾气虚大鼠骨骼肌组织Ca^(2+)/CaM信号通路关键分子动态表达规律

目的观察脾气虚大鼠骨骼肌组织Ca2+/钙调蛋白(Ca M)信号通路中关键分子〔Ca2+〕i以及Ca M、钙调蛋白激酶(Ca MK)Ⅱ、pCa MKⅡ蛋白表达水平的变化。方法受试动物随机分为正常对照组,脾虚模型7、14、21 d组,每组12只。除正常对照组外,其余受试动物采用复合法(苦寒破气法、游泳力竭法及饥饱失常法)成功建立脾气虚证大鼠模型,在观测各组大鼠一般生存状态、胃肠转运功能和骨骼肌组织ATP酶活性的基础上,采用激光共聚焦技术检测骨骼肌组织细胞内〔Ca2+〕i浓度,蛋白免疫印迹技术检测骨骼肌组织Ca M、Ca MKⅡ和p-Ca MKⅡ的表达变化。结果与空白组比较,脾气虚大鼠随着造模时间的延长,胃残留率升高而小肠推进率下降(P<0.01);骨骼肌组织Na+-K+-ATPase和Ca2+-Mg2+-ATPase活性均降低(P<0.05,P<0.01);骨骼肌组织〔Ca2+〕i浓度和Ca M、Ca MKⅡ、p-Ca MKⅡ蛋白表达量显著降低(P<0.01);且脾虚模型7 d、14 d、21 d组之间比较,以脾虚21 d组变化更为显著。结论脾虚大鼠骨骼肌组织Ca2+/Ca M信号通路关键分子Ca M、Ca MKⅡ和p-Ca MKⅡ蛋白以低表达为主。

青藏高原湖泊Mg^(2＋)、Ca^(2＋)和Mg/Ca盐度指示意义的初步分析

总结了青藏高原地区400多个湖泊湖水的Mg2+、Ca2+和Mg/Ca等水化指标与湖水盐度的相关关系,以及这种关系随着湖水变化(不同采样时间和采样点以及自然蒸发)而产生的变化规律.结果表明:青藏高原湖泊湖水的Mg2+浓度与盐度具有较为稳定的正相关关系,而Ca2+和Mg/Ca与盐度的相关性较弱.在对于某一特定水化学类型的湖泊,一般碳酸盐型湖泊的Mg2+、Ca2+以及Mg/Ca等指标与盐度均没有明显的相关性;硫酸盐型湖泊中Mg2+浓度和盐度呈现较高的正相关关系,而Ca2+以及Mg/Ca与盐度的相关性仍很弱;而在氯化物型湖泊中,Mg2+浓度与盐度呈更高的正相关性,Ca2+浓度也与盐度呈一定的正相关性,Mg/Ca这一指标与盐度的相关性依然很弱.而对某一特定湖泊,在不同演化阶段或不同的采样地点,Mg2+浓度与盐度仍然保持明显的正相关关系,而Ca2+以及Mg/Ca与盐度的相关性仍然不稳定或很弱.在青藏高原作古环境重建应用的时候,湖水Mg2+浓度是古盐度一个较好的转换指标,而Ca2+以及Mg/Ca的古盐度指示意义相对较弱.

柑橘果实总钙、可溶性Ca^(2+)含量及Ca^(2+)-ATPase活性的季节性变化

以单性结实的龟井和自花结实的鄂柑1号柑橘品种为材料,对果实的整个发育期的子房(幼果)、果皮和果肉的总钙、可溶性Ca2+含量和Ca2+-ATPase活性进行了测定。结果表明龟井花前至花期子房总钙含量就已很高,花后趋下降,而鄂柑1号花前至花期子房总钙含量相对较低,花后有一显著上升;龟井可溶性Ca2+含量在花期及花后有一明显下降,而对应鄂柑1号在花后却有一显著上升;龟井花前至花期Ca2+-ATPase活性较高,花后下降,而对应鄂柑1号花前较低,花期即始上升;果实增大期内两品种果皮的总钙均趋上升,对应果肉总钙却趋下降;而果皮和果肉的可溶性Ca2+含量和Ca2+-ATPase活性在增大期内均有一明显增长过程或居相对较高水平。

Na/Ca交换在心肌细胞Ca^(2+)平衡和CICR过程中的作用

Ca^（2+）平衡是维持心肌细胞正常电生理活动的重要前提。在各种机制中,肌质网Ca-ATPase与肌膜Na/Ca交换蛋白对于维持胞内Ca^（2+）的平衡发挥主要作用。其中肌膜Na/Ca交换蛋白是Ca^（2+）排出胞外的主要途径,并通过调节细胞内静息状态下[Ca^（2+）]调节肌质网的[Ca（2+）]含量,从而调节心肌细胞的收缩力。少量Ca（2+）内流入胞后可触发肌质网释放大量Ca（2+）（CICR）。已证实动作电位峰电位及平台期有Ca（2+）通过Na/Ca内流,这种除极化诱导的Ca（2+）经Na/Ca内流可能是触发CICR的主要因素。总之Na/Ca交换蛋白在兴奋-收缩耦联中的作用需要重新加以评价。

海南岛滨海地区浅层地下水Ca^2＋的分布和阳离子交换分析

作为主要的地球化学要素,地下水钙离子具有重要的水-岩作用意义。在环海南岛滨海地区进行了地下水潮周期连续取样和化学综合测试。分析表明:受地下水交换和海水侵入的影响,测井钙离子含量高低不一,变化程度不等,呈现波动性,钙离子发生了一定的富集现象,具有非保守性以及活跃性;模拟提取了钙离子等的化学物种和矿物,结果显示为CaSO_4、Ca HCO_3^+、CaCO_3、CaOH^+、CaHSO_4^+5种,以游离态占绝对优势。带电粒子活度以游离态受到影响最大,含钙矿物主要有硫酸盐类和碳酸盐类共5种,海水侵入有促进前者溶解和后者饱和的效应;以游离态阳离子相对含量为基础,用统计方法分析阳离子竞争和数量的交换关系,显示Ca-Na交换为主,随海水进退而具有相向可逆性。总体上,交换的相对强度以东北部测井最大,绝对强度以西南部和西北部测井最大。可见,华南滨海地区虽然风化强烈、岩性松散,但局部环境又存在差异,受到陆区淡水和高矿化度海水的不同性质水体共同作用,阳离子行为表现不一,需要多加予以关注。

柴胡皂苷-d对大鼠肝癌细胞H4-ⅡE细胞内Ca^(2+)的影响研究

目的探讨柴胡皂苷-d(saikosaponin-D,SS-D)诱导大鼠肝癌细胞H4-ⅡE细胞内钙离子浓度([Ca2+]cyt)变化的影响研究。方法通过噻唑蓝(MTT)比色实验选择合适的药物浓度、荧光指示剂Fluo-3/AM检测[Ca2+]cyt及钙库中Ca2+的变化。结果 MTT比色结果显示,10、30、50、70、100μmol/L SS-D对细胞的存活率都在90%以上。第一大组中阴性对照组可引起细胞内钙离子浓度升高,其平均荧光强度(MFI)为35.76±1.37;阳性对照组可使其大幅度升高,其MFI值为74.74±1.26。不同浓度的SS-D也可使其不同程度升高,并且与SS-D呈浓度依赖性,其平均荧光强度(MFI)分别为59.95±1.02、73.89±1.35、80.30±0.04、93.30±0.83。阳性对照组及处理组的MFI值明显高于阴性对照组(P<0.05);处理组1、处理组3及处理组4 MFI值与阳性对照组比较差异有统计学意义(P<0.05);石胆酸(LCA)及SS-D、熊脱氧胆酸(UDCA)都能诱导细胞钙库中Ca2+释放。结论 SS-D能诱导细胞内Ca2+内流,增加[Ca2+]cyt,调控细胞内Ca2+的生理活动。

5-羟色胺在大鼠海马CA1、CA2、CA3的表达

目的本实验通过观察5-羟色胺在海马中的分布特点，进一步探讨5-HT在海马学习、记忆的作用机制。方法采用免疫细胞化学技术和图像处理系统以及统计软件。结果（1）在海马CA1、CA2和CA3中可见大量的5-HT能阳性神经元和树突，阳性产物位于胞浆中，细胞核透明，未见明显染色。（2）免疫反应阳性产物在海马锥体层细胞中分布最多，密集呈带。（3）光镜下细胞计数，CA1〉CA3，CA2〉CA3。（4）海马内可见免疫反应阳性、呈点状或串珠状的5-HT能神经纤维及终末。结论（1）大鼠海马内有5-HT能神经元和神经纤维及终末表达。（2）5-HT免疫阳性产物在CA1、CA2与CA3区表达有显著性差异，其阳性神经元数CA1〉CA3，CA2〉CA3（P〈0．01）。

三种离子通道分布对胞质内Ca^2＋螺旋波波头的影响

目的：研究细胞膜上3种非均匀离子通道分布对细胞质中Ca^2＋螺旋波波头的影响。方法采用具有双参数的Atri Ca^2＋模型并通过数值计算进行分析研究。结果不同的离子通道分布以及非均匀区域的大小对Ca^2＋螺旋波波头的吸引强度不同。结论离子通道浓度分布变化越快或非均匀区域越小，对螺旋波波头吸引力越强。

钙镁比调控对不同部位烟叶Mg、K、Ca吸收的影响

通过田间小区试验,研究了土壤施用镁肥进行Ca2+/Mg2+调控及叶面喷施对不同部位烟叶镁、钾、钙的含量及累积量的影响。结果表明,土壤Ca2+/Mg2+下调及叶面喷施镁肥能促进烟叶镁、钾、钙的吸收累积,尤其是烟叶镁的吸收;与对照相比,土壤Ca2+/Mg2+调控到18、14、10、8及叶面喷施条件下,烟叶镁的含量分别增加6.67%、26.73%、19.22%、29.13%、18.80%,烟叶镁的总累积量分别增加6.08%、20.57%、39.86%、41.29%、20.66%;土壤Ca2+/Mg2+调控到10、8时烟叶钾、钙的总累积量也有显著增加;土壤Ca2+/Mg2+下调及叶面喷施镁肥能促使烟叶Ca/Mg和K/Mg降低,有利于烟叶中镁、钾、钙的平衡。

TRPC6介导肺动脉高压大鼠肺动脉张力和肺动脉平滑肌细胞Ca^(2+)浓度的升高

经典瞬时感受器电位通道6(transient receptor potential channel6,TRPC6)蛋白是受体操纵性Ca2+通道(ROCC)的分子基础。本文旨在研究TRPC6/ROCC在野百合碱(monocrotaline,MCT)诱发的肺动脉高压大鼠模型中的作用。Sprague-Dawley大鼠随机分为正常对照组(CON组)和MCT组,CON组正常饲养三周,而MCT组按60mg/kg剂量一次性腹腔注射2%MCT,建立MCT诱导的慢性肺动脉高压大鼠模型。通过测定右心室收缩压(RVSP)和右心室重量指数(RVMI)、HE染色观察肺动脉血管形态,分析肺动脉结构重建。半定量RT-PCR和Western blot检测大鼠肺动脉TRPC6 mRNA和蛋白表达水平。血管张力实验中用可特异性激活ROCC、可透膜的DAG拟似物1-oleoyl-2-acetyl-sn-glycerol(OAG)检测大鼠离体肺动脉环的收缩效应。用荧光探针Fluo3-AM测定OAG诱导大鼠肺动脉平滑肌细胞(PASMCs)胞浆游离Ca2+浓度([Ca2+]i)。结果显示,与CON组相比,MCT组的RVSP、RVMI均明显增高(P<0.01);形态学观察可见肺小动脉平滑肌层明显增厚,管腔减小;TRPC6的mRNA和蛋白质表达无明显变化。在CON组,OAG几乎不引起肺动脉环收缩,而在MCT组,肺动脉环的收缩反应显著增强,差别有显著性意义(P<0.01)。相比较于CON组,MCT也可使OAG触发的PASMCs[Ca2+]i增量值显著升高(P<0.05)。上述结果提示,MCT预处理对肺动脉TRPC6mRNA和蛋白质水平的表达无显著增强效应,但可促进TRPC6/ROCC介导的PASMCsCa2+内流和肺动脉张力升高,诱导大鼠产生肺动脉高压,并进一步诱发肺血管及右心室重构。

电针内关对缺血再灌注损伤大鼠心肌肌浆网钙泵活性及mRNA表达的影响

目的:观察电针内关对缺血再灌注损伤大鼠心肌SERCA活性及其基因表达的影响,并以神门穴、合谷穴作对比研究。方法:实验分为假手术组、心肌缺血再灌注模型组(模型组)、电针内关组、电针神门组、电针合谷组,用无机磷比色法测定SERCA活性、RT-PCR法分析SERCA基因表达。结果:与假手术组比,模型组SERCA活性及其基因表达均有非常显著性差异(P<0.01),电针内关组、电针神门组与模型组比较差异有显著性(P<0.05,P<0.01),电针内关组优于电针神门组(P<0.05,P<0.01)。结论:电针内关上调心肌SERCA基因表达,增强SERCA活性是实现对再灌注损伤心肌组织保护作用的途径之一。电针内关与电针神门两组疗效差异说明经穴对靶器官机制调节作用与经脉(穴)脏腑间的特异联系密不可分。

大黄素激活BK_(Ca)通道舒张大鼠脑基底动脉

目的:研究大黄素对脑基底动脉平滑肌细胞BK Ca通道电流的作用。方法:应用全细胞膜片钳技术在离体大鼠脑基底动脉平滑肌细胞上,研究大黄素对BKCa通道电流的调节机制。结果:大黄素增强大鼠脑基底动脉平滑肌细胞外向电流,10-5mol/L大黄素使脑基底动脉平滑肌细胞外向电流(+60 mV)增加1.33±0.08倍(n=6,P<0.05);10-2mol/L四乙胺(tetraethyl ammonium;TEA)可阻断大黄素的增强作用(n=6,P<0.01);无钙外液孵育30分钟后,给予10-5mol/L大黄素,脑基底动脉平滑肌细胞外向电流不再增加(n=6,P>0.05);10-5mol/L尼莫地平(nimodipine)阻断大黄素对平滑肌细胞BK Ca通道电流的增强作用(n=6,P<0.05);在电极内液加入钙离子螯合剂BAPTA-AM后,给予10-5mol/L大黄素,脑基底动脉平滑肌细胞外向电流不再增加(n=6,P>0.05)。结论:大黄素激活BKCa通道,钾离子外流。

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。

心痛方对急性心肌梗死大鼠CaMKⅡ mRNA表达及钙离子浓度的影响

目的:探究心痛方对心肌梗死大鼠钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ(Ca MKⅡ)mRNA表达及钙离子(Ca2+)浓度的影响。方法:将50只SD大鼠随机分为5组,分别为假手术组、模型组、心痛方高剂量组、心痛方低剂量组、硫氮卓酮组,采用结扎冠状动脉的方法建立急性心肌梗死大鼠模型,运用RT-PCR法测定各组大鼠心肌组织Ca MKⅡmRNA的表达,激光扫描共聚显微镜法检测心肌组织内Ca2+浓度,HE染色法测定心肌梗死面积。结果:与模型组比较,心痛方高、低剂量组与硫氮卓酮组Ca MKⅡmRNA表达及Ca2+浓度均降低、心肌梗死面积缩小(P<0.01或P<0.05);与心痛方低剂量组比较,心痛方高剂量组、硫氮卓酮组Ca MKⅡmRNA表达、Ca2+浓度均降低(P<0.01),心痛方高剂量组心肌梗死面积缩小(P<0.05);与硫氮卓酮组比较,心痛方高剂量组Ca MKⅡmRNA表达、Ca2+浓度均降低(P<0.01),心痛方高、低剂量组心肌梗死面积均缩小(P<0.01或P<0.05)。结论:心痛方能下调急性心肌梗死大鼠Ca MKⅡmRNA的表达,降低胞内Ca2+浓度,从而拮抗钙超载对心肌细胞的损害,缩小心肌梗死面积。

活细胞钙离子浓度荧光显微检测系统的研制和应用

研制了活细胞钙离子浓度荧光显微检测系统。该系统的工作原理是 :氙灯发射的光线被椭球面镜聚焦后以衍射光栅分光 ,通过光纤、双路耦合聚光镜和物镜将单色光纤入样本平面以激发细胞中的钙离子荧光探针发出荧光 ,最后用光电倍增管检测荧光信号。使用该系统 ,测定了高K+ 去极化刺激下PC12细胞 (大鼠嗜铬细胞瘤细胞 )内 [Ca2 + ]i 变化的动态特性曲线。结果表明 :静息状态下PC12细胞内 [Ca2 + ]i 为 80 .0±15 .0nmol/L ,高K+ 去极化刺激可使PC12细胞内 [Ca2 + ]i 增加到 1.9± 0 .2 μmol/L ,上升至峰值时间约为2 0 .1s。表明此系统可以满足检测活体细胞 [Ca2 + ]i 的需要。

Study of transmembrane La^(3+) movement in rat ventricular myocytes by the patch-clamp technique

We have studied transmembrane La3+ movement in rat ventricular myocytes for the first time by using the whole-cell patch-clamp recording mode. La3+ (0.01-5.0 mmol/L) could not bring out inward currents through the L-type calcium channel in rat ventricular myocytes, while it could enter the cells by the same way carried by 1μmo1/L ionomycin. When the outward Na+ concentration gradient is formed, La3+ can enter the cells via Na-Ca exchange, and the exchange currents increase with the increase of external La3+ concentrations. But compared with Na-Ca exchange currents in the same concentration, the former is only 14%-38% of the latter. The patch-clamp experiment indicates that La3+ normally can not enter ventricular myocytes through L-type calcium channel, but it can enter the cells via Na-Ca exchange.