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。

不同训练方式对大鼠骨骼肌纤维类型转化和CaMK Ⅱ/MEF2传导途径的影响

目的:探讨间歇速度训练和耐力训练对大鼠骨骼肌纤维类型转化及钙调蛋白激酶/肌细胞增强因子2(CaMK Ⅱ/MEF2信号传导通路的影响。方法:成年雄性SD大鼠(8周龄) 18只,随机分成间歇速度训练组(IST),耐力训练组(ET),设空白组(C),每组6只,IST组采用75 m/min×1 min、20 m/min×1 min的交替训练6次,跑台坡度15,持续时间12 min/d;ET组采用速度30m/min、跑台坡度7、持续时间90 min/d的耐力训练。干预8周后,分别取小鼠右侧胫骨前肌、比目鱼肌,酶联免疫吸附法检测骨骼肌琥珀酸脱氢酶(SDH)、乳酸脱氢酶(LDH)活性,ATP酶染色法观察Ⅰ、Ⅱ型肌纤维面密度、数密度变化情况,SDS-PAGE凝胶电泳技术观察骨骼肌MHC亚型百分比含量、骨骼肌mRNA表达谱测序分析及qRT-PCR技术检测CaN、CaMKⅡ、MEF2水平。结果:相比C组,ET组SDH活性显著上升,LDH活性降低(P<0.05);IST组胫骨前肌中LDH活性值升高(P<0.01)。ET组胫骨前肌MHCⅡa%升高,MHCⅡb%降低(P<0.05),比目鱼肌MHCI%和MHCⅡa%升高,MHCⅡb%均降低(P<0.05)。相比IST组,ET组胫骨前肌MHCⅡx%升高(P<0.05)。相比C组,ET组胫骨前肌I、Ⅱ型纤维纤维密度上升,IST组Ⅱ型纤维纤维密度提高,IST组、ET组比目鱼肌I型纤维纤维密度上升(P<0.05)。相比C组,ET组骨骼肌CaN、CaMKⅡ、MEF2 mRNA表达水平增高,IST组CaN、CaMKⅡ、MEF2 mRNA表达水平下降(P<0.01)。Illumina高通量测序筛选骨骼肌纤维转化相关因子及关联分析,运动干预促使骨骼肌纤维转化相关因子表达变化富集于TGF-β/Smad3、CaN/MEF2、AdipoQ等信号通路,而耐力训练显著提高骨骼肌纤维转化、干细胞功能相关信号通路的富集。结论:耐力训练促进向氧化型肌纤维转化(慢肌),而间歇速度训练向酵解型肌纤维转化(快肌),并伴随着CaMK Ⅱ/MEF2传导途径中CaN、CaMKⅡ、MEF2基因的高表达。

化合物DXL-A-22抗神经病理性疼痛作用及机制研究

目的研究螺环哌嗪季铵盐化合物DXL-A-22抗神经病理性疼痛作用及机制。方法以坐骨神经慢性压迫性损伤(CCI)模型评价DXL-A-22的抗神经病理性疼痛作用;Westernblot和qPCR技术研究DXL-A-22的作用机制;极限实验评价DXL-A-22的急性毒性。结果与溶媒组比较,DXL-A-22(2、1、0.5mg·kg^-1,i.g.)剂量依赖性提高CCI大鼠机械刺激缩足反应阈值和热刺激缩足潜伏期(P<0.05,P<0.01),术后d7痛阈提高率分别为108%、86%和71%,最大镇痛百分率分别为77%、56%和43%;DXL-A-22(2mg·kg^-1)明显降低背根神经节(DRG)p-CaMKⅡα、p-CREB,p-JAK2、p-STAT3蛋白表达,以及TNF-α、c-FosmRNA表达(P<0.05,P<0.01),抑制率分别为37%、48%、35%、58%、39%和32%;明显降低脊髓TNF-α、c-FosmRNA表达(P<0.01),抑制率分别为47%和72%;无明显毒性反应。结论螺环哌嗪季铵盐化合物DXL-A-22能明显抑制大鼠坐骨神经慢性压迫性损伤引起的神经病理性疼痛,无明显毒性,其机制可能与抑制DRGCaMKⅡα/CREB和JAK2/STAT3信号通路,降低DRG及脊髓TNF-α、c-FosmRNA表达相关。

基于“肝肾相关”理论从Ca2+-CaM/CaMKⅡ-CREB信号转导途径探析黑逍遥散防治阿尔茨海默病的可行性

阿尔茨海默病(AD)是一种起病隐匿的增龄性神经退化性疾病,随着社会老龄化发展趋势而迅猛增加,严重威胁着人民群众健康,如果缺乏有效防治措施,将给社会经济和医疗保障体系造成巨大冲击。研究发现细胞信号转导异常是许多疾病发生的关键环节,细胞信号转导理论被广泛应用于阐明中医脏象实质和中医药作用机制的研究。"肝肾相关"是"五脏相关"理论的核心板块之一,适用于复杂疾病发病机制的阐释,解释多证候的相关性,及指导临证处方用药。黑逍遥散作为本研究组基于肝肾相关理论防治AD的首选复方,可通过疏肝养血、健脾益肾,通脑络利神窍而发挥防治AD作用。本文基于"肝肾相关"理论,从中医学角度阐述了AD的发病机制,通过查阅文献并结合前期研究,提出了从Ca2+-钙/钙调蛋白依赖性蛋白(CaM)/钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ(CaMKⅡ)-环磷酸腺苷反应元件结合蛋白(CREB)细胞信号转导途径防治AD的方法与思路。

柴胡疏肝散对围绝经期综合征肝郁证大鼠海马cAMP/Ca^(2+)信号通路上相关基因影响的实验研究

目的:通过比较柴胡疏肝散(CSS)干预前后的围绝经期综合征(PPS)肝郁证大鼠海马区cAMP/Ca2+信号通路上相关基因表达的关系,探求围绝经期综合征肝郁证的生物学基础。方法:以3月龄成年大鼠为正常对照组(A组),13月龄自然衰老大鼠为围绝经期模型,分为围绝经期对照组(B组)、围绝经期对照加中药组(C组),13月龄自然衰老和慢性束缚法建立PPS肝郁证大鼠模型,分为PPS肝郁证加中药组(D组)和PPS肝郁证组(E组)等5组,每组12只,中药干预3周后,予行为学观察,用RT2 Profiler PCR Arrays芯片法检测海马区cAMP/Ca2+信号通路上相关基因表达,ELISA法测CaMKⅡ含量,Fura-2/AM双波长荧光法检测钙离子浓度。结果:E组海马Ca2+浓度显著升高,中药干预后Ca2+浓度下降(P<0.01);E组海马CaMKⅡ含量显著升高,中药干预后CaMKⅡ浓度下降(P<0.01)。PCR芯片显示,E组与B组比较,海马细胞cAMP通路上有6个功能基因(IL-2,NOS2,Th,Calm1,S100g和SSt)有差异性表达(P<0.05,P<0.01),中药干预后,E组与D组比较,SSt有差异性表达(P<0.05)。结论:PPS大鼠肝郁证与海马区Ca2+/CaMKⅡ通路有密切关系,与海马cAMP/Ca2+通路调节神经传导的基因表达变化有关系,cAMP/Ca2+信号通路部分功能基因表达改变可能是PPS肝郁证的分子学机制。