心衰大鼠心肌SR Ca^(2+)泵活性和Ca^(2+)释放通道密度的变化及培哚普利干预的影响

目的 探讨ACEI干预慢性心衰对心肌肌浆网 (SR)Ca2 + 泵活性和Ca2 + 释放通道 (RyR2 )密度的影响及意义。方法 通过结扎大鼠左冠脉建立慢性心衰模型 ,以培哚普利进行干预 ,对照观察血流动力学、左室心肌SRCa2 + 泵活性、[3 H]-ryanodine与RyR2 最大结合量 (Bmax)、Kd 值。结果 与对照组 (C组 )相比 ,心衰组 (F组 )LVEDP显著升高 (P <0 0 1) ,+dp/dtmax、-dp/dtmax显著降低 (P <0 0 1) ,培哚普利组 (P组 )LVEDP显著低于F组 (P <0 0 1) ,+dp/dtmax、-dp/dtmax显著高于F组 (P <0 0 1)。F组心肌SRCa2 + 泵活性、[3 H]-ryanodine与RyR2 最大结合量Bmax显著低于C组 (P <0 0 1) ,也显著低于P组 (P <0 0 1) ,三组Kd 值无显著差异 (P >0 0 5 )。心肌SRCa2 + 泵活性与 +dp/dtmax、-dp/dtmax显著正相关 (r=0 5 16 1、0 6 172 ,P <0 0 1)。结论 培哚普利长期干预慢性心衰 ,能够改善心肌SRCa2 + 泵活性 ,增加RyR2 密度 ,可能与其改善心肌舒缩功能及心肌保护作用有关。

利多卡因对大鼠海马神经元L-型Ca^(2+)通道电流的影响

目的观察不同浓度利多卡因对成年大鼠海马CA1区锥体细胞L-型Ca2+通道电流的影响,以探讨其对中枢神经的作用。方法采用酶加机械分离的方法,急性分离成年大鼠海马CA1区锥体细胞。运用膜片钳细胞贴附模式技术,记录0、2、4、8、16、32μg/ml的利多卡因对L-型Ca2+通道电流幅度和电导的影响。结果不同浓度的利多卡因不影响单通道的单一电流幅度,也不影响L-型Ca2+通道的单通道电导。低浓度利多卡因(2、4μg/ml)对L-型Ca2+通道的整体平均电流无明显影响;浓度为8、16、32μg/ml时,整体平均电流分别为(0.80±0.09)、(0.67±0.07)、(0.37±0.05)pA(与对照浓度比较,P<0.05)。结论利多卡因影响成年大鼠海马CA1区锥体细胞L-型Ca2+通道电流,随着浓度的增加表现为先兴奋后抑制。

代森锰锌对小鼠生精细胞T型Ca^(2+)通道的作用

目的:研究农药代森锰锌(mancozeb)对小鼠生精细胞T型钙电流(ICaT)的影响。方法:采用膜片钳全细胞记录技术观察代森锰锌对急性机械分离的小鼠生精细胞ICaT的影响。结果:Mancozeb(10、20、40、80、120μmol/L)呈浓度、电压依赖性抑制小鼠生精细胞钙电流,抑制率分别为(9.93±0.90)%、(20.93±2.50)%、(25.92±2.80)%、(42.64±3.10)%、(56.80±3.20)%(n=6,P<0.05)。Mancozeb对T型钙通道的半数最大抑制浓度(K50)为35.60μmol/L。120μmol/L mancozeb显著改变T型Ca2+通道的激活和失活特性:半数激活电压(V1/2a)和激活斜率因子(κa)分别从(-47.09±1.05)mV和(8.67±0.78)mV变为(-51.46±0.84)mV和(10.56±0.619)mV(n=5,P<0.05);而半数失活电压(V1/2i)和失活斜率因子(κi)分别从(-62.96±3.36)mV和(9.93±1.41)mV变为(-64.11±5.55)mV和(13.64±1.95)mV(n=5,P<0.05)。结论:Mancozeb对生精细胞T型钙通道有抑制作用,且呈浓度依赖性。

心衰大鼠心肌SRCa^(2+)释放通道数量及其mRNA表达的变化及培哚普利干预的影响

目的 探讨慢性心衰心肌肌浆网 (SR)Ca2 + 释放通道 (RyR2 )数量及其mRNA表达的变化及ACEI干预的影响及意义。方法 通过结扎大鼠左冠脉建立慢性心衰模型 ,以培哚普利进行干预 ,对照观察血流动力学、[3 H]-ryanodine与左室心肌RyR2 最大结合量 (Bmax)和Kd 值、RyR2 mRNA表达水平。结果 与对照组 (C组 )相比 ,心衰组 (F组 )LVEDP显著升高 (P <0 .0 1) ,+dp/dtmax、-dp/dtmax显著降低 (P <0 .0 1) ,培哚普利组 (P组 )LVEDP显著低于F组 (P <0 .0 1) ,+dp/dtmax、-dp/dtmax显著高于F组 (P<0 .0 1)。F组 [3 H]-ryanodine与RyR2 最大结合量Bmax显著低于C组 (P <0 .0 1) ,P组显著高于F组 (P <0 .0 1) ,三组Kd 值无显著差异 (P >0 .0 5 ) ;F组RyR2 mRNA表达水平显著低于C组 (P <0 .0 1) ,P组显著高于F组 (P <0 .0 1)。结论 慢性心衰心肌SRCa2 + 释放通道数量及其mRNA表达水平降低 ,培哚普利长期干预慢性心衰 ,能够增加RyR2 基因表达 ,增加RyR2 数量 。

RyR2/Ca^(2+)释放通道在心脏生理与疾病中的作用

过去20年中,RyR2/Ca2+释放通道方面的研究进展大大促进了我们对心脏生理过程以及心衰、心律失常等心脏疾病发生机制的理解。本文就近年来在心脏生理与疾病中有关RyR2的研究进展作一综述。

卡维地洛与培哚普利联合干预心梗后心衰对心肌肌浆网Ca^(2+)泵活性和Ca^(2+)释放通道密度的影响

目的探讨β受体阻滞剂卡维地洛与血管紧张素转换酶抑制剂培哚普利联合干预心梗后慢性心衰对心肌肌浆网(SR)Ca2+泵活性和Ca2+释放通道(RyR2)密度的影响及意义。方法通过结扎大鼠左冠脉建立慢性心衰模型,术后1周开始分别给以卡维地洛(6mg·kg-1·d-1)、培哚普利(4mg·kg-1·d-1)、特拉唑嗪(2mg·kg-1·d-1)、卡维地洛(6mg·kg-1·d-1)+培哚普利(4mg·kg-1·d-1)联合干预9周,观察血流动力学、左室心肌SRCa2+泵活性和RyR2密度的变化。结果与假手术组相比,心衰组左室舒张末压(LVEDP)显著升高(P<0.01),+dp/dtmax、-dp/dtmax显著降低(P<0.01),左室心肌SRCa2+泵活性和RyR2密度显著降低(P<0.01)。卡维地洛、培哚普利单独及联合干预均降低LVEDP(P<0.01),升高+dp/dtmax、-dp/dtmax(P<0.01),并升高左室心肌SRCa2+泵活性和RyR2密度(P<0.01),联合干预变化更明显(P<0.01)。特拉唑嗪组对上述指标无明显影响(P>0.05)。左室心肌SRCa2+泵活性与+dp/dtmax、-dp/dtmax显著正相关(r=0.596,r=0.684,P<0.01)。结论β受体阻滞剂卡维地洛和血管紧张素转换酶抑制剂培哚普利长期联合干预心梗后慢性心衰,能够改善血流动力学和心肌SRCa2+泵活性,增加RyR2密度,优于任何单一药物干预。

周围神经损伤后脊髓前角运动神经元内游离Ca^(2+)的浓度

背景:神经损伤后可引起细胞膜上Ca2+通道的开放,使细胞外Ca2+内流,造成细胞内的钙超载。目的:观察臂丛神经根切断伤后相应脊髓前角运动神经元内游离Ca2+浓度的变化。方法:健康成年雄性Wistar大鼠84只,分为3组:假手术组暴露臂丛神经不切断;对照组臂丛神经切断伤后不做其他处理;实验组臂丛神经切断伤后,给予腹腔注射Ca2+阻带剂维拉帕米4mg/(kg?d)。于切断伤后12h,24h,48h,72h,1周,2周,4周每组随机以4只取材。结果与结论:周围神经损伤开始,对照组及实验组大鼠损伤侧脊髓前角运动神经元细胞内Ca2+浓度开始升高,至伤后48h达高峰,此后逐渐下降,伤后1周,实验组已基本回至正常水平,但仍较假手术组高。说明神经损伤后相应神经元细胞膜上L型Ca2+通道开放,Ca2+内流进入细胞内,导致神经细胞内游离Ca2+浓度增加,L型Ca2+通道可以被维拉帕米阻断,减少神经损伤后的Ca2+内流,减少神经细胞凋亡的数量。

百日咳毒素对棉铃虫神经细胞电压门控钠、钙通道的调节作用

用膜片钳技术研究了百日咳毒素对离体培养的棉铃虫幼虫中枢神经细胞电压门控钠、钙通道的影响。结果表明,对照组细胞钠通道在-50^-40mV激活,在-20mV左右电流达到最大值,在记录的20min内,电流-电压关系曲线(I-V)和电流幅值未有明显变化;细胞与百日咳毒素预孵后,钠通道在-40mV左右激活,电流在0mV左右达到最大值,在记录过程中,激活电压和峰值电压继续向正方向移动约10mV,电流持续下降。对照组钙通道在-40^-30mV激活,在0mV左右电流达峰值;经百日咳毒素处理后,I-V曲线向负电位方向移动约10mV,在记录过程中,I-V曲线继续向负电位方向移动,电流的衰减(rundown)现象比对照组严重,此外,百日咳毒素处理引起钙电流达到峰值的时间显著延长。结果提示,百日咳毒素敏感的G蛋白(Gi)可能通过直接途径或间接途径调节棉铃虫神经细胞钠、钙通道的电压敏感性和开放几率以及钙通道由备用态向激活态转化的速度。同时,经百日咳毒素处理后钠通道的I-V曲线与抗性棉铃虫I-V曲线非常相似,可能暗示Gi蛋白在棉铃虫抗药性形成中发挥作用。

脑心清及其黄酮成分对海马神经元L型钙通道电流的影响

目的研究脑心清及其黄酮成分对海马神经元细胞L-型Ca2+通道活性的影响。方法采用全细胞记录式(whole-cellmodel)的膜片钳技术记录海马神经细胞L-型Ca2+通道电流变化。结果槲皮素、柿叶黄酮、脑心清在5.0~25.0μg/mL浓度下,均能增加海马锥体神经元全细胞L-型钙通道电流(ICa,L)峰值(P<0.01),增加最大值分别为61.6%,55.3%,52.0%,可使ICa,L的I-V相关曲线下移,但没有电压依赖性特征,也不改变钙通道的电学特征。结论脑心清及其黄酮成分对海马神经细胞L-型Ca2+通道活性有激活增强作用,有利于神经元细胞内钙稳定,发挥抗缺血再灌注损伤的作用。

蛋白激酶C活性下调对钙库操纵的钙通道活性和气道平滑肌细胞增殖的作用

目的:研究蛋白激酶C(PKC)活性下调对大鼠气道平滑肌细胞(ASMCs)的Ca2+库操纵的Ca2+通道(SOC)和ASMCs增殖的影响。方法:分离培养大鼠支气管平滑肌细胞;利用激光共聚焦显微镜测定ASMCs的fluo-3/AM的荧光信号;利用长时间暴露于PKC活化剂诱导PKC活性下调,观察PKC活性下调对ASMCs的SOC通道和增殖的影响;Alamar blue还原率测定法测定ASMCs的增殖。结果:PKC激活剂PMA(10μmol/L)和PDBu(1μmol/L)作用24h下调PKC活性后可以抑制ASMCs的增殖,PKC抑制剂chelerythrine同样抑制ASMCs的增殖;PKC活性下调和chelerythrine均可以抑制ASMCs的SOC通道活性;小剂量PKC激活剂PMA(100nmol/L)可以促进ASMCs的增殖,这种作用被SOC通道抑制剂SKF-96365抑制。结论:PKC活性下调或抑制导致SOC通道的活性下降,表明PKC可能参与了SOC通道功能调控;SOC通道开放可能参与了PKC促进ASMCs增殖的作用。

钙通道在雌激素对大鼠血压调节中的作用及机制探讨

目的探索雌激素在大鼠血压调节中的作用,并探讨雌激素与钙通道的作用关系。方法 27只大鼠分为A、B、C三组;分别做卵巢切除,卵巢切除合并雌激素注射,假手术处理;29 d后,观察在Ca2+通道阻断前后其血压变化。结果去卵巢大鼠血压水平低于雌激素替代疗法组及假手术组,给与L-钙通道阻断剂可引起血压下降并消除雌激素水平高低导致的血压显著性差异。结论雌激素水平下降诱发血压下降,而L-钙通道是雌激素体内血压调节作用可能的作用机制。

小鼠SK2基因亚克隆的构建和鉴定(英文)

背景:小电导Ca2+激活钾(small conductance Ca2+-activated potassium channels,SK channels)通道存在于大多数可兴奋性细胞并在动作电位的复极化中发挥着重要作用。但SK通道与Ca2+及其他分子的偶合及调控途径尚未明确。目的:为观察SK2通道基因区段与Ca2+及其他分子的偶合及调控,构建pGBAT7和SK2基因片段重组子。方法:根据SK2基因的全长序列,设计3个SK2基因片段引物,经PCR扩增,测序鉴别后,分别亚克隆到酵母表达质粒pGBKT7。构建的pGBKT7-SK2亚克隆通过电转染法分别转染到酵母AH109菌中并被激活。pGBKT7-SK2亚克隆从酵母AH109菌中提取,电泳和测序鉴定。结果与结论:SK2目的基因PCR扩增产物分别为411,546,729bp。成功构建了3个含有411,546,729bp的pGBKT7-SK2亚克隆,电泳和测序鉴别表明构建的pGBKT7-SK2亚克隆完全符合设计要求。转染到酵母AH109菌中pGBKT7-SK2亚克隆可被激活,为探讨SK2通道与其他分子的功能相关提供了重要的物质基础。

中药稳心颗粒抗心律失常的离子通道作用机制研究

稳心颗粒1995年由卫生部批准为三类新药,其药物组成和处方工艺已获国家发明专利。稳心颗粒主要用于治疗气阴两虚、心脉瘀阻之心动悸、脉结代。症见气短乏力,心悸不宁,头晕心烦、胸闷胸痛,脉结代或虚数。目前稳心颗粒国在内外的实验室方面已做过很多研究,本文就稳心颗粒抗心律失常的离子通道作用机制研究进展作一概述。

外生菌根真菌Paxillus involutus吸收Cd^(2+)及H_2O_2对Cd^(2+)内流的调控作用

【目的】本文研究了外生菌根真菌Paxillus involutus对Cd^(2+)的吸收作用以及H_2O_2对Cd^(2+)内流的调控作用。【方法】以Paxillus involutus的2种菌株MAJ和NAU为研究材料,利用50μmol/L Cd Cl2对材料进行24 h处理,应用非损伤微测技术测定菌丝的Cd^(2+)和Ca^(2+)离子流。【结果】结果显示,Cd^(2+)处理后,MAJ和NAU菌丝的Cd^(2+)内流增强,同时也显著促进了Ca^(2+)的内流。Ca^(2+)通道抑制剂(Verapamil、Gd Cl3、TEA)处理后,Cd^(2+)和Ca^(2+)内流强度均明显减弱,表明Cd^(2+)是通过钙通透性离子通道(Ca PCs)进入菌丝细胞的。Cd^(2+)处理促进了Cd^(2+)和Ca^(2+)的内流,很可能是Cd^(2+)激活了菌丝质膜的Ca PCs。Ca^(2+)和Cd^(2+)的竞争性实验结果显示,高浓度的Ca^(2+)抑制菌株MAJ和NAU的Cd^(2+)内流;反过来,测试液中Cd^(2+)浓度的提高也明显降低了Ca^(2+)的内流强度,这证明Ca^(2+)和Cd^(2+)是竞争性地通过Ca PCs进入菌丝细胞的。此外还发现,H_2O_2(1.0 mmol/L)能增强菌丝的Cd^(2+)和Ca^(2+)内流,而ROS清除剂DMTU却显著抑制了菌株对Ca^(2+)和Cd^(2+)的吸收,表明H_2O_2在调控菌丝细胞Ca PCs介导Cd^(2+)内流的过程中具有重要作用。【结论】综上,外生菌根真菌Paxillus involutus对Cd^(2+)具有富集作用并且可以通过H_2O_2激活Ca PCs促进Cd^(2+)内流。

心肌阳离子通道与心肌缺血再灌注损伤的研究进展

心肌缺血再灌注损伤(myocardial ischemia-reperfusion injury,MIRI)是缺血心肌在恢复血流后常见的并发症。大量研究表明,分布于心肌细胞膜和相关细胞器的一些阳离子通道参与MIRI的相关病理生理过程:早期研究发现主要有Na^+、K^+和Ca^(2+)离子通道参与MIRI过程,而近期最新发现瞬时受体电位(transient receptor potential,TRP)也参与MIRI过程,并可能成为新的MIRI药物干预靶点。本文拟对目前与MIRI密切相关的心肌细胞上Na^+、K^+和Ca^(2+)及TRP等阳离子通道在MIRI病理生理中的作用作一综述。

人教2019版高中生物学教材“钙泵”问题探析

文章主要分析人教2019版高中生物学教材中新增的有关“钙泵”的内容,并结合近年来有关“钙泵”的研究成果,对人教2019版高中生物学教材中“钙泵与神经细胞兴奋和肌细胞收缩的关系”“钙泵与植物的向重力性关系”“钙泵与光敏色素的关系”等问题做出科学解释,以期帮助师生解决困惑,使学生对课本知识有更加深入的理解,同时增强学生分析、解答相关高考试题的能力。

短期模拟失重可增强大鼠脑动脉平滑肌细胞L-型Ca^2＋通道对血管紧张素Ⅱ的反应性

已有研究表明模拟失重可引起大鼠脑动脉发生区域特异性变化,其中Ca2+通道和肾素-血管紧张素系统(renin-angio-tensin system,RAS)可能发挥着重要的作用。本研究旨在探讨血管紧张素Ⅱ(angiotensin Ⅱ,Ang Ⅱ)对短期模拟失重大鼠脑基底动脉血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells,VSMCs)L-型Ca2+通道(L-type calcium channel,CaL)功能的影响。模拟失重(尾部悬吊)3d后,用木瓜蛋白酶法分离大鼠脑基底动脉VSMCs。采用全细胞膜片钳技术,以Ba2+作为载流子,测定CaL电流密度,然后观察Ang Ⅱ对该电流的影响。结果显示,模拟失重3d对大鼠脑基底动脉VSMCs的膜电容和接入电阻无明显影响,但可致VSMCs的CaL电流密度显著增加。不过,模拟失重对CaL的电压激活特性和稳态激活曲线亦无明显影响。对照组和模拟失重组大鼠脑基底动脉VSMCs的CaL电流密度在给予Ang Ⅱ处理后均显著增加,且模拟失重组的增加幅度显著大于对照组。以上结果提示,3d短期模拟失重即可引起大鼠脑动脉VSMCs的CaL发生适应性改变,且可导致其对Ang Ⅱ的反应性增强,表明Ang Ⅱ可能在脑动脉失重适应性改变中起着一定的作用。

长时间保存的急性分离心肌细胞代谢产物影响L-型Ca2＋通道电流

采取较小容量保存缓冲液保存急性分离的心肌细胞,进行L-型Ca2+通道特性观测时,在细胞分离6h后,L-型Ca2+通道电流峰值变异性明显增大,其原因尚不清楚。为获取更多的实验数据,且确保数据的准确与稳定性,本研究旨在观测小容量保存缓冲液保存体系pH的变化及其对心肌细胞形态、线粒体功能与L-型Ca2+通道特性的影响。将急性分离的心肌细胞分别保存于100mL大容量保存液和20mL小容量保存液中。结果显示,在10h保存过程中,100mL大容量保存液组pH保持不变;而20mL小容量保存液组,其溶液pH从7.20降至6.95,导致轻度酸中毒。20mL小容量保存液组酸中毒不仅使异常形态的长杆状心肌细胞比例增加(保存时间≥6h),而且使心肌细胞线粒体膜电位逐步降低(保存时间≥8h),线粒体NADPH自发荧光由蓝色转向绿色(保存时间≥8h),提示能量代谢受阻。由于这些变化,保存10h时,心肌细胞L-型Ca2+通道电流峰值呈显著性降低,峰值电流钳制电位从+10mV向0mV偏移。上述结果提示长时间保存急性分离心肌细胞,宜采用较大容量的缓冲液体系,或者采取心肌细胞形态与NADPH蓝色荧光两种方法相结合,选择线粒体功能良好的细胞,进行L-型Ca2+通道特性观测。

肿瘤坏死因子α诱导心肌肥大中Ca^(2+)升高与L型钙通道无关

目的研究肿瘤坏死因子α(TNF-α)对心肌细胞内钙离子浓度([Ca2+]i)的影响以及Ca2+信号在TNF-α诱导心肌细胞肥大中的作用。方法 TNF-α刺激原代培养的心肌细胞,细胞内钙离子螯合剂BAPTA或L型Ca2+通道阻断剂维拉帕米阻断钙信号通路,通过Lowry法测蛋白含量;[3H]亮氨酸掺入法测蛋白合成;计算机图像分析系统测细胞体积;Till阳离子测定系统观察胞内[Ca2+]i瞬变。结果①TNF-α(10、20、50、100μg/L)呈浓度依赖性诱导心肌细胞蛋白含量、蛋白合成和体积的增加;胞内Ca2+螯合剂BAPTA明显抑制TNF-α诱导的心肌细胞肥大,但L型Ca2+通道阻断剂维拉帕米对其无明显影响。BAPTA对正常心肌细胞生长无显著影响。②TNF-α(10、20、50、100μg/L)呈浓度依赖性引起[Ca2+]i瞬变增高。BAPTA明显抑制TNF-α诱导的心肌[Ca2+]i瞬变升高,维拉帕米对其无明显影响。结论 TNF-α在10～100μg/L浓度范围内呈浓度依赖性升高心肌[Ca2+]i以及诱导心肌肥大。[Ca2+]i升高在TNF-α诱导心肌肥大中具有重要作用,但与L型Ca2+通道开放无关。

Timothy综合征:L型Ca^(2+)通道病(102)

Timothy综合征因1989年美国犹他州大学Timothy教授首先报道一例患儿有心电图QT延长,心律失常,并有并指/趾等先天性遗传性异常,随后归为长QT综合征8型,属于一种遗传性L型Ca2＋通道病。 [定义]Timothy（Timothy Syndrome）是一种罕见的多器官障碍的遗传性疾病,主要表现为LQT综合征伴各种心律失常,可伴先心病,并指/趾等先天性畸形,常有全身免疫功能低下,孤独症等。实际其是一种心脏、外周与中枢神经系统、肝脾、结缔组织、骨髓等全身多种组织都有编码为CaV1.2的L型Ca2＋通道异常,该基因CACNA1c的突变使多脏器功能发生异常。