Calpain抑制剂-1对大鼠急性缺血再灌注诱导心肌细胞凋亡的影响

采用结扎 SD大鼠左冠状动脉前降支制作在体缺血再灌注模型 ,通过光镜、电镜观察形态学改变 ,用缺口末端标记法 (Td T- m ediated d U TP nick end labeling,TU NEL)检测心肌细胞凋亡 ,研究钙激活中性蛋白酶的特异性抑制剂 calpaininhibitor- 1(CAI- 1)对大鼠急性缺血再灌注诱导的心肌细胞凋亡的影响。结果显示光镜下缺血再灌注组细胞混浊肿胀 ,横纹不清或消失 ,心肌纤维波纹状弯曲 ,可见部分心肌细胞核浓缩。CAI- 1治疗组则以上病理改变明显减轻 ,假手术组未见异常 ;电镜下缺血再灌注组心肌细胞有线粒体肿胀 ,核染色质边集 (chromatic m argination) ,核膜表面凹凸不平 ,核皱缩 (nucleusshrinkage)等凋亡形态学改变 ,CAI- 1治疗组心肌细胞核未见明显异常。TU NEL 检测显示缺血再灌注组大鼠的心肌细胞凋亡数为 17.0± 9.6 8/高倍视野 ,而 CAI- 1治疗组心肌细胞凋亡数为 4.76± 0 .47/高倍视野 ,两组数据在统计学上有显著性差异 (P<0 .0 1) ,假手术组未见凋亡的心肌细胞。研究提示钙中性蛋白酶抑制剂 CAI- 1可明显抑制大鼠急性缺血再灌注诱导的心肌细胞凋亡 。

人参皂苷Rg1对小鼠慢性间歇性缺氧诱导脑损伤的减轻作用及其机制

目的:探讨人参皂苷Rg1对小鼠慢性间歇性缺氧(CIH)诱导脑损伤的减轻作用,并阐明其可能的作用机制。方法:40只C57BL/6雄性小鼠随机分为对照组、模型组、抑制剂组(给予钙蛋白酶1抑制剂)、低剂量人参皂苷Rg1组(给予10 mg·kg^(-1)人参皂苷Rg1)和高剂量人参皂苷Rg1组(给予20 mg·kg^(-1)人参皂苷Rg1)。除对照组外,其余各组小鼠均置于自动调节氧浓度的低氧舱中以诱导小鼠缺氧性脑损伤。检测各组小鼠尾外周血氧饱和度(SpO_(2)),采用Morris水迷宫实验检测各组小鼠逃逸潜伏期、路径长度和游泳路线穿过目标象限频次,采用试剂盒检测血清中血尿素氮(BUN)、乳酸(LA)、丙二醛(MDA)、白细胞介素6 (IL-6)和肿瘤坏死因子α (TNF-α)水平以及血清中超氧化物歧化酶(SOD)和乳酸脱氢酶(LDH)活性,采用HE染色观察各组小鼠脑组织损伤程度,采用二氢乙啶(DHE)探针检测各组小鼠海马组织CA1区中活性氧(ROS)表达水平,采用Western blotting法检测各组小鼠脑组织中钙蛋白酶1、IL-6、和TNF-α蛋白表达水平。结果:与对照组比较,模型组小鼠SpO_(2)明显降低(P<0.01),表明模型建立成功。与模型组比较,抑制剂组和低及高剂量人参皂苷Rg1组小鼠SpO_(2)明显升高(P<0.01)。Morris水迷宫实验,与对照组比较,模型组小鼠逃逸潜伏期和路径长度明显延长(P<0.01),游泳路线穿过目标象限频次明显减少;与模型组比较,抑制剂组、低和高剂量人参皂苷Rg1组小鼠逃逸潜伏期和路径长度明显缩短,游泳路线穿过目标象限频次明显增多。与对照组比较,模型组小鼠血清中BUN、LA、MDA、IL-6和TNF-α水平明显升高(P<0.01),LDH活性明显升高(P<0.01),SOD活性明显降低(P<0.01);与模型组比较,抑制剂组、低和高剂量人参皂苷Rg1组小鼠血清中BUN、LA、MDA、IL-6和TNF-α水平明显降低(P<0.01),LDH活性明显降低(P<0.01),SOD活性明显升高(P<0.01)。HE染色,与对照组比较,模型组小鼠海马组织CA1区中锥体神经元排列疏松,部分神经元呈三角形,核固缩,胞质浓染,少数神经元脱失,呈明显缺氧性神经元损伤形态;与模型组比较,抑制剂组、低和高剂量人参皂苷Rg1组小鼠海马组织CA1区中缺氧性神经元损伤表现有效改善。DHE探针检测,与对照组比较,模型组小鼠海马组织CA1区中ROS水平明显升高(P<0.01);与模型组比较,抑制剂组、低和高剂量人参皂苷Rg1组小鼠海马组织CA1区中ROS水平明显降低(P<0.01)。Western blotting法检测,与对照组比较,模型组小鼠海马组织中钙蛋白酶1、TNF-α和IL-6蛋白表达水平明显升高(P<0.01);与模型组比较,抑制剂组、低和高剂量人参皂苷Rg1组小鼠海马组织中钙蛋白酶1、TNF-α和IL-6蛋白表达水平明显降低(P<0.01)。结论:人参皂苷Rg1可减轻小鼠CIH诱导的脑组织损伤,其机制可能与抑制脑组织炎症反应和氧化应激并下调钙蛋白酶1表达有关。

基于调控Calpain/GSK-3β信号通路对抑制大鼠酒精性心肌病心肌细胞凋亡的研究

目的探讨特异性的抑制Calpain能否通过干预Calpain/GSK-3β信号通路降低酒精致大鼠心肌细胞凋亡。方法100只雄性Wistar大鼠随机分成生理盐水对照组(n=10)、酒精组(n=30)、酒精+Calpain-1抑制剂(ALLN)组(n=30)、酒精+二甲基亚砜溶剂(DMSO)组(n=30)。造模成功后分别通过心脏超声、HE染色、电镜、TUNEL检测、免疫组化染色法及Western blot法检测各组大鼠心肌细胞中Calpain-1、GSK-3β(H-76)、caspase-9 p10、caspase-3 p17的表达情况。结果与对照组相比,酒精组、酒精+ALLN组、酒精+DMSO组大鼠心脏左室舒张末期内径(LVDD)增大,左室后壁舒张末期厚度(LVPWD)增厚(P<0.05),各组大鼠左室射血分数(LVEF)、左室短轴缩短率(LVFS)均位于正常范围(P>0.05)。酒精组心肌纤维排列紊乱,结构消失,心肌细胞固缩,细胞间质水肿,可见大量炎性细胞浸润,线粒体肿胀,酒精组及酒精+ALLN组心肌细胞凋亡率增加(P<0.05),酒精组Calpain-1、GSK-3β(H-76)、caspase-9 p10、caspase-3 p17蛋白表达水平上调(P<0.05)。酒精+ALLN组与酒精组相比,LVDD略小,LVPWD相对稍薄(P<0.05),病理改变较酒精组减轻,心肌细胞凋亡明显减少(P<0.05),Calpain-1、GSK-3β(H-76)、caspase-9 p10、caspase-3 p17蛋白表达水平下调(P<0.05)。结论大量酒精摄入可致大鼠早期酒精性心肌病模型中心肌细胞凋亡水平升高;Calapin-1抑制剂具有降低酒精诱导的心肌细胞凋亡的保护效应,其机制可能与Calpain对GSK-3β的片段化导致其活性增高,上调凋亡相关蛋白的表达有关。

Calpain 1在水杨酸钠诱导耳鸣大鼠的下丘脑神经元中的表达及对听力的影响

为了考察Calpain 1在水杨酸钠诱导耳鸣大鼠的下丘脑神经元中的表达及对听力的影响,本研究通过腹腔注射水杨酸钠建立耳鸣大鼠模型,并腹腔注射钙蛋白酶抑制剂ALLN来处理大鼠。听性脑干反应(ABR)测试显示,水杨酸钠可显著升高大鼠的的听力阈值和Ⅰ、Ⅲ和Ⅴ波潜伏期、Ⅰ~Ⅴ和Ⅲ~Ⅴ波间潜伏期,而钙蛋白酶抑制剂可明显抑制这种变化。免疫组化、RT-PCR和Western blotting检测结果均显示,水杨酸钠可明显上调大鼠下丘组织中Calpain 1的表达,而钙蛋白酶抑制剂可显著抑制Calpain 1的上调。此外,钙蛋白酶抑制剂可显著抑制水杨酸钠诱导的大鼠下丘组织中NMDA受体亚型NR2A的上调。水杨酸钠上调了大鼠耳蜗核组织中炎症因子TNF-α、IL-1β和IL-6的表达,而钙蛋白酶抑制剂可显著抑制炎症因子的表达。本研究提示,水杨酸钠可损伤大鼠的听觉功能,上调Calpain 1、NMDA受体和促炎细胞因子的表达。钙蛋白酶抑制剂可显著改善大鼠的听觉功能,其机制与抑制Calpain 1、NMDA受体和促炎细胞因子的表达有关。