人参、知母调控NR2B-CaMKⅡ-AMPAR1通路防治糖尿病认知功能障碍作用研究

目的 观察人参、知母防治糖尿病认知功能障碍(diabetic cognitive impairment,DCI)的作用,并探讨其机制。方法 采用高脂高糖饲料联合腹腔注射链脲佐菌素(STZ)(70 mg/kg)建立DCI小鼠模型,除空白组,造模成功后随机分为模型组、二甲双胍组(30 mg/kg)、多奈哌齐组(30 mg/kg)、人参组(3.6 g/kg)、知母组(10.8 g/kg)、人参知母组(3.6、7.2 g/kg),每组8只。连续灌胃给药30 d,记录各组小鼠体质量和血糖。给药结束用Moriss水迷宫法进行行为学测试,酶联免疫吸附测定(ELISA)法检测小鼠血清中糖化血红蛋白(GHbA1c);苏木素-伊红(HE)染色法观察海马组织病理变化,Western blot法检测NR2B、钙调蛋白激酶Ⅱ(CaMKⅡ)、α-氨基-3-羟基-5-甲基-4-异唑-丙酸谷氨酸受体1(AMPAR1)蛋白的表达。结果 与模型组相比,人参组(3.6 g/kg)、知母组(10.8 g/kg)、人参知母组(3.6、7.2 g/kg)小鼠体质量增长,血糖下降(P<0.05,P<0.01),逃避潜伏期、探索距离显著缩短(P<0.05,P<0.01),站台穿越次数、目标象限游泳时间显著增加(P<0.05,P<0.01),GHbA1c降低(P<0.05,P<0.01),小鼠海马CA1区神经细胞更加整齐紧密,脑组织中NR2B、AMPAR1蛋白表达显著下调(P<0.01),CaMKⅡ蛋白表达显著上调(P<0.01)。结论 人参知母可改善DCI,其机制可能与调控NR2B-CaMKⅡ-AMPAR1通路有关。

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。

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。

基于Ca^(2+)-CaMKⅡ信号通路的济川煎治疗阳虚便秘的作用及分子机制

目的基于Ca^(2+)-CaMKⅡ通路观察济川煎对阳虚便秘大鼠的治疗作用及分子机制。方法采用白醋+活性炭冰水联合复方地芬诺酯片复制阳虚便秘大鼠模型。将模型成功大鼠随机分为5组,即模型组、莫沙必利组(1.88 mg·kg^(-1))、济川煎高(8.26 g·kg^(-1))、中(4.31 g·kg^(-1))、低(2.16 g·kg^(-1))剂量组,灌胃给药每日1次,连续7 d。末次给药,记录大鼠状态并评分,进行排便功能测定;分离模型大鼠结肠平滑肌细胞并鉴定,FCM检测结肠平滑肌细胞内Ca^(2+)浓度变化;采用ELISA法检测大鼠血清中cAMP、cGMP含量及其比值;采用RT-PCR及Western blot法检测大鼠结肠平滑肌细胞CaM、CaMKⅡ亚型的表达情况。结果济川煎可明显缓解模型大鼠腹胀,摄食、饮水量、排便减少及体质量降低的症状(P<0.05),评分明显升高(P<0.01);能明显缩短首粒排便时间(P<0.01),增加排便粒数(P<0.05);济川煎还可明显增加模型大鼠血清中cAMP含量(P<0.05),减少cGMP含量(P<0.01),cAMP/cGMP比值明显增加(P<0.01);明显降低大鼠结肠平滑肌细胞内Ca^(2+)浓度(P<0.01);PCR及Western blot检测结果显示,济川煎可明显降低CaM及CaMKⅡβ、γ、δ亚型蛋白表达(P<0.01)。结论济川煎对阳虚便秘具有明显的治疗作用,可能与其调节Ca^(2+)-CaMKⅡ信号通路有关。

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。

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。

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。

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。

重复电针对坐骨神经痛大鼠下丘脑CaMKⅡ表达的影响

目的观察电针(EA)镇痛的累积效应,及其与下丘脑CAMKⅡ表达的关系。方法 Wistar雌鼠70只,随机分为正常对照组(n=10),慢性压迫性损伤(CCI)组(n=30),去卵巢(OVX)+CCI组(n=30)。后两组又各分为不电针、EA 2天(2 d)和2周(2w)组,每组10例。OVX动物去除双侧卵巢,每天颈背部皮下注射D-半乳糖,7周后水迷宫法测试动物学习记忆能力。结扎坐骨神经造成CCI慢性痛模型。电针双侧"足三里"-"阳陵泉"穴,1次/d,不同组分别电针2 d、2W。辐射热照射测定大鼠缩腿潜伏期,以两足的差值作为痛敏分数(HAS)。用免疫组化法测定下丘脑室旁核(PVN)CAMKⅡ阳性产物的表达。结果 CCI后,动物HAS明显增大。CCI+A2W组HAS的绝对值显著低于CCI组、CCI+EA 2 d组(P<0.05);并且显著低于OVX+CCI+EA2W组(P<0.05)。与CCI组比较,CCI+EA2W组下丘脑PVN中CAMKⅡ积分灰度值明显较低(表达上调;P<0.05);而CCI+EA 2 d组无明显变化。OVX+CCI+EA2W组CAMKⅡ积分灰度值明显低于OVX+CCI组(P<0.05),而显著高于CCI+EA2W组(P<0.05)。与CCI+EA2W组比较,OVX+CCI+EA2W组CAMKⅡ表达的上调程度低,有显著性意义(P<0.05)。结论重复电针有累积镇痛效应;下丘脑CAMKⅡ表达上调与针刺累积效应密切相关;神经记忆力的减退在一定程度上减弱针刺镇痛的累积效应。

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.

三七总皂苷对缺血再灌注大鼠脑组织CaMKⅡβmRNA及蛋白的影响

目的研究三七总皂苷(PNS)对局灶性脑缺血再灌注大鼠海马及皮层钙调蛋白依赖性蛋白激酶(CaMK)ⅡβmRNA及蛋白表达的影响。方法实验大鼠随机分为实验对照组、伪手术组、模型组、PNS治疗组,采用尼龙线插线法建立局灶性脑缺血再灌注模型。治疗组于术后2、14、26、38 h分别于腹腔给予50 mg/kg PNS,各组大鼠于48 h处死,急性分离海马及皮层组织,分别采用RT-PCR及W estern印迹技术检测CaMKⅡβmRNA及蛋白表达。结果海马组织与皮层的CaMKⅡβmRNA表达变化趋势一致;与对照组相比,伪手术组CaMKⅡβmRNA表达没有显著性差异(P>0.05);而缺血再灌注模型组CaMKⅡβmRNA表达显著升高(P<0.01);采用50 mg/kg PNS治疗后,CaMKⅡβmRNA表达较缺血再灌注模型组显著下降(P<0.01)。采用W estern印迹从蛋白质水平检测CaMKⅡβ表达,结果显示:海马组织与皮层的变化趋势一致;与对照组相比,伪手术组CaMKⅡβ蛋白表达没有明显变化(P>0.05);而缺血再灌注模型组CaMKⅡβmRNA蛋白表达显著升高(P<0.01);采用50 mg/kg PNS治疗后,CaMKⅡβ蛋白表达较缺血再灌注模型组显著下降(P<0.01)。蛋白变化趋势与基因表达结果一致。结论 PNS可能通过降低缺血再灌注大鼠海马及皮层CaMKⅡβmRNA及蛋白表达对脑神经元损伤所起的保护作用,从而发挥其对脑缺血的治疗作用。

桂枝加葛根汤含药血清对纤维环细胞CaM/CaMKⅡ信号通路的影响

目的观察桂枝加葛根汤含药血清对纤维环细胞CaM/CaMKⅡ通路影响。方法采用自制桂枝加葛根汤大鼠含药血清,对培养的椎间盘纤维环细胞进行不同浓度的药物干预,采用Western blot检测椎间盘纤维环中CaM、CaMKⅡ蛋白表达变化情况。结果中药高剂量组、中药中剂量组CaM、CaMKⅡ蛋白表达较空白对照组显著升高,变化有显著性差异(P<0.05)。结论中、高剂量组桂枝加葛根汤大鼠含药血清能增强纤维环细胞CaM和CaMKⅡ蛋白表达。桂枝加葛根汤通过上调CaM/CaMKⅡ通路影响纤维环细胞的修复。

电针对阿尔茨海默病大鼠学习记忆及NOS、CaMKⅡ表达的影响

目的:观察电针对阿尔茨海默病(AD)学习记忆及海马组织内NOS、CaMKⅡ阳性神经元表达的影响,探讨针灸治疗AD的作用机理。方法:选取健康W istar雄性大鼠,随机分为正常组、模型组、生理盐水组、西药组及电针组。采用微量加样器注射每侧侧脑室10%链脲霉素10 ul建立AD模型,模型对照组以等量的生理盐水代替STZ注射。电针组经电针刺激"百会"、"大椎"、"足三里"、"太溪"、"肾俞"穴进行治疗。用Morris水迷宫检测大鼠的行为学改变,用免疫组化法检测海马中NOS、CaMKⅡ阳性神经元表达。结果:与正常组、电针组比较,模型组大鼠学习记忆能力减退,海马区NOS、CaMKⅡ阳性神经元表达明显减少(P<0.01)。经电针治疗后学习记忆能力增强,NOS、CaMKⅡ阳性神经元表达较模型组增加。结论:电针治疗能改善AD大鼠学习记忆能力,增加海马区NOS、CaMKⅡ阳性神经元表达。

葛根素对氧糖剥夺细胞模型CaM、CaMKⅡ、MECP2、BDNF及Akt表达的影响

目的研究葛根素对氧糖剥夺(oxygen and glucose deprivation,OGD)血管性痴呆细胞模型细胞黏附分子(CaM)、钙调蛋白激酶Ⅱ(CaMKⅡ)、脑源性神经营养因子(BDNF)及Akt表达的影响。方法选取生长良好的PC12细胞传代、分化,行OGD准备血管性痴呆细胞模型,随机分为对照组、模型组及低、中、高剂量葛根素组。MTT法测定细胞存活率并确定合适的葛根素干预浓度及OGD处理时间;检测乳酸脱氢酶(LDH)释放量评定细胞损伤程度,鉴定细胞模型;Western blot检测CaM、CaMKⅡ、MECP2、BDNF及Akt蛋白的表达水平。结果 PC12细胞存活率随OGD时间延长而逐渐降低,呈时间依赖性;PC12细胞存活率随葛根素浓度增加而逐渐升高,呈浓度依赖性。葛根素有效干预浓度为0.1～10μmol/L;OGD最佳处理时间为6h。与对照组相比,模型组LDH释放量明显增高(P<0.05);葛根素干预组LDH释放量随葛根素浓度增加而减少(P<0.05)。模型组CaM蛋白表达明显升高,BDNF表达量明显减少(P<0.05),MECP2表达及CaMKⅡ、Akt蛋白磷酸化水平均未见明显变化(P>0.05)。葛根素干预可下调CaM蛋白水平,提高MECP2、BDNF的表达及CaMKⅡ磷酸化水平,中、高剂量葛根素组亦能升高Akt蛋白磷酸化水平(P<0.05)。结论葛根素可能通过提高Ca2+-CaM复合物介导CaMKⅡ自身磷酸化水平,诱导MECP2磷酸化,上调BDNF的表达,激活下游PI3K-Akt通路,抑制凋亡基因及蛋白表达,发挥神经保护作用。

PKC、CaMKⅡ在慢性脑缺血大鼠认知功能损害中的作用

目的观察慢性脑缺血大鼠海马组织蛋白激酶C(protein kinase C,PKC)、钙调素依赖蛋白激酶Ⅱ(calmodulin-depend-ent protein kinaseⅡ,CaMKⅡ)水平变化,探讨其在慢性脑缺血认知功能损害中的作用。方法采用双侧颈总动脉永久性结扎(per-manent occlusion of bilateral common carotid arteries,2-VO)制作慢性脑缺血模型,40只大鼠随机分为假手术组,缺血3周组,缺血8周组,缺血12周组(n=10),Morris水迷宫检测大鼠空间学习记忆能力,Western blot法检测大鼠海马神经元PKC、CaMKⅡ、谷氨酸受体NMDAR1、NMDAR2B的表达水平,并观察其动态变化过程。结果缺血3周组大鼠的空间学习记忆能力较假手术组显著下降(P<0.05),缺血8周和12周组下降更加明显(P<0.01)。缺血3周组海马区PKC、CaMKⅡ与谷氨酸受体NMDAR 1、NMDAR 2B表达水平较假手术组增高(P<0.01),缺血8周和12周组表达均降低(P<0.01)。结论PKC、CaMKⅡ与谷氨酸受体NMDAR 1、NMDAR2B变化规律相同,在缺血后期PKC、CaMKⅡ表达减低可能与学习记忆损害有关。

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.

CaMKⅡ信号通路在黄芪多糖抑制异丙肾上腺素诱导心肌细胞肥大中的作用

目的从钙调素依赖蛋白激酶Ⅱ(Ca2+/calmodulin-de-pendent protein kinaseⅡ,CaMKⅡ)信号通路角度探讨黄芪多糖(astragalus polysaccharides,APS)对异丙肾上腺素(isoprot-erenol,Iso)诱导心肌细胞肥大的保护作用及机制。方法原代培养大鼠乳鼠心肌细胞,应用Iso 10μmol·L-1诱导心肌细胞肥大,观察β受体阻断剂普萘洛尔及不同浓度APS对肥大心肌细胞的影响。用消化分离法及计算机图像分析系统测细胞体积;Bradford法测心肌细胞总蛋白含量;ELISA法检测细胞外液中IL-6和TNF-α的含量;RT-PCR法检测ANP mRNA的表达;Western blot法检测心肌细胞CaMKⅡδ蛋白的表达。结果普萘洛尔(propranolol,PRO)和APS均能有效抑制Iso诱导的心肌细胞肥大,表现为体积减小、总蛋白含量降低及ANP mRNA表达降低,并能有效减少炎症反应,表现为细胞外液中IL-6、TNF-α的含量明显减少,CaMKⅡδ蛋白含量减少,且APS的作用呈一定的剂量依赖性。结论黄芪多糖对Iso诱导的乳鼠心肌细胞肥大具有保护作用,其机制可能与抑制CaMKⅡ信号通路及减少炎症反应有关。