IP3R2及RYR2介导Ca^(2+)信号在急性一氧化碳中毒迟发性脑病小鼠模型中的表达

背景:研究发现星形胶质细胞中Ca^(2+)的表达与认知功能密切相关,目前由1,4,5-三磷酸肌醇受体(Inositol 1,4,5-trisphosphate receptors,IP3Rs)2、兰尼碱受体(ryanodine receptors,RYRs)2受体及其调控的Ca^(2+)信号通路已经成为认知障碍相关疾病研究的热点。目的:研究急性一氧化碳中毒迟发性脑病动物模型中,海马组织内星形胶质细胞和IP3R2、RYR2介导的Ca^(2+)信号的表达情况,探索急性一氧化碳中毒迟发性脑病可能的发病机制。方法:Morris水迷宫实验筛选认知功能合格的C57BL小鼠随机分为对照组、实验组,实验组小鼠采用静态吸入一氧化碳建立急性一氧化碳中毒迟发性脑病模型,对照组小鼠吸入等量空气。造模后第21天,利用Morris水迷宫、苏木精-伊红染色、Western blot、免疫荧光双标法、Ca^(2+)荧光探针检测中毒小鼠行为学及神经元改变、星形胶质细胞特异性标记物胶质纤维酸性蛋白及IP3R2、RYR2受体、星形胶质细胞内Ca^(2+)浓度变化。结果与结论:①Morris水迷宫实验发现与对照组相比,实验组小鼠逃避潜伏期明显延长(P<0.05);②苏木精-伊红染色表明实验组小鼠海马锥体细胞数减少、细胞结构紊乱、细胞核碎裂伴溶解;③免疫荧光检测表明海马区IP3R2、RYR2分别和胶质纤维酸性蛋白存在共表达,且实验组海马区IP3R2、RYR2和胶质纤维酸性蛋白表达均上调(P<0.05);④Western blot检测显示实验组海马区IP3R2、RYR2及胶质纤维酸性蛋白的蛋白表达均增多(P<0.05);⑤Ca^(2+)荧光探针法检测表明实验组小鼠海马区星形胶质细胞内Ca^(2+)浓度明显升高(P<0.05);⑥结果说明,星形胶质细胞可能通过介导IP3R2、RYR2受体影响Ca^(2+)信号,进而使一氧化碳中毒的小鼠认知功能受损,最终导致急性一氧化碳中毒迟发性脑病发生。

ISO通过CaMKⅡ和PKA激活RyR2诱发心肌细胞凋亡

目的:探讨异丙肾上腺素(ISO)持续激活Ca2+/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ(CaMKⅡ)和蛋白激酶A(PKA)后对心肌细胞凋亡的影响及其作用机制。方法:将H9C2心肌细胞分为Control组、ISO组、ISO+KN93(CaMKⅡ抑制剂)组、ISO+H-89(PKA抑制剂)组,经不同药物干预后,通过CCK-8法检测心肌细胞活力,Annexin V-FITC/PI细胞凋亡试剂盒和流式细胞术检测心肌细胞凋亡,Western blot法检测CaMKⅡ、PKA、兰尼碱受体2(RyR2)及凋亡相关蛋白Cleaved-Caspase3、Bax、Bcl-2的表达情况,荧光显微镜观察细胞形态变化和钙荧光强度。结果:与Control组比较,ISO组细胞活性降低,CaMKⅡ、PKA和RyR2的磷酸化水平增加,凋亡蛋白Cleaved-Caspase3、Bax/Bcl-2表达增加,胞内钙含量增多,细胞凋亡率增多,差异均有统计学意义(P<0.01);与ISO组比较,ISO+KN93和ISO+H-89组细胞活性增高,CaMKⅡ、PKA和RyR2的磷酸化水平降低,凋亡蛋白Cleaved-Caspase3、Bax/Bcl-2表达减少,胞内钙含量减少,细胞凋亡率减少,差异均有统计学意义(P<0.01)。结论:ISO通过CaMKⅡ和PKA共同介导RyR2途径的磷酸化激活,并诱发心肌细胞凋亡。

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。

柴胡三参胶囊对缺血性心律失常大鼠心肌细胞RyR2 mRNA表达的影响

目的:探讨柴胡三参胶囊对缺血性心律失常大鼠心肌细胞兰尼碱受体(ryanodine receptors,RyR) mRNA表达的影响,为柴胡三参胶囊的临床应用提供实验依据。方法:60只Wistar大鼠随机分为假手术组、模型组、空白组、柴胡三参胶囊组、参松养心胶囊组、维拉帕米组,每组10只。相应干预10 d后,空白组不作任何处理,假手术组只开胸不结扎,其余各组采取大鼠左冠状动脉前降支高位结扎法制作心肌缺血性心律失常模型,再用PCR法检测RyR2 mRNA在各组大鼠心肌中的表达水平情况。结果:柴胡三参胶囊组大鼠心律失常评分低于模型组(P<0.05);柴胡三参胶囊组大鼠死亡率低于模型组;柴胡三参胶囊组大鼠RyR2 mRNA CT值的相对表达量低于模型组(P<0.05)。结论:柴胡三参胶囊可通过抑制RyR2 mRNA的过度表达,减少缺血性心律失常的发生,从而降低大鼠的死亡率。

血管平滑肌肌浆网膜RyR2调节血管反应性的研究进展

血管平滑肌细胞肌浆网RyR2介导内钙的释放是调节血管平滑肌张力及其对血管活性物质反应性的重要环节。不同的蛋白分子(如FKBP12.6与sorcin)通过与雷诺定敏感受体2(ryanodinereceptor 2,RyR2)结合形成复合子构成RyR2的不同激活方式,在血管张力调节中具有截然不同的作用;与失血性休克病生过程密切相关的组织缺血缺氧、ATP缺乏、氧自由基等均可诱导FKBP12.6及/或sorcin与RyR2的解离,通过调节肌浆网RyR2介导的内钙释放并偶联不同的胞内信号通路,参与外周动脉血管对血管活性物质反应性的降低。

RYR2基因与心脏性猝死的相关性研究

目的探寻RYR2基因的变异位点G1886S,讨论其与心脏性猝死(sudden cardiac death,SCD)的关系。方法提取SCD组及健康对照组血样的基因组DNA,采用PCR法扩增G1886S基因编码区外显子、外显子-内含子交界区以及3′侧翼区序列,直接进行DNA测序以明确遗传变异类型,并进行基因型频率和等位基因频率的统计学分析。结果在SCD组检测到2个变异位点,后者在SCD组合对照组中基因型分布和等位基因频率存在差异,并具有统计学意义(P<0.05)。结论 RYR2基因变异位点G1886S与中国人SCD的发生的具有相关性。

逼尿肌过度活动中RyR2开放程度变化及其发生机制的研究

目的探讨逼尿肌过度活动(DO)中Ryanodine受体亚型2(RyR2)开放程度的变化及其发生的机制。方法构建膀胱逼尿肌过度活动的动物模型,通过激光扫描共聚焦显微镜检测正常对照组和DO组钙火花,通过Western blot检测正常对照组和DO组大鼠磷酸化RyR2(p-RyR2)和FKBP12.6的表达情况。结果相比于正常对照组,DO组大鼠膀胱逼尿肌细胞钙活动明显降低,FKBP12.6蛋白表达明显增加,而p-RyR2表达明显下降,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论DO组FKBP12.6明显增加,p-RyR2表达明显下降,可能是DO逼尿肌RYR2开放降低发生的关键原因。

心痛方对急性心肌梗死大鼠心肌组织内游离钙离子浓度及RYR2、PLB mRNA表达的影响

目的观察心痛方对急性心肌梗死(acute myocardial infarction,AMI)大鼠心肌组织内游离钙离子浓度(Ca^(2+))及RYR2、PLB mRNA表达的影响,探讨钙稳态调节在AMI中的意义及心痛方的疗效机制。方法 50只SD大鼠分为假手术组、模型组、心痛方高剂量组、心痛方低剂量组、硫氮卓酮组。采用改进的冠脉结扎法制备AMI模型,运用激光扫描共聚显微镜法检测心肌组织内Ca^(2+),HE染色法测定心肌梗死面积,RT-PCR法测定心肌组织内RYR2、PLBmRNA表达。结果各药物干预组、模型组与假手术组比较,Ca^(2+)均增高,RYR2、PLBmRNA表达均降低,差异均具有统计学意义(P<0.01);各药物干预组与模型组比较Ca^(2+)均降低,心梗面积均缩小,RYR2、PLBmRNA表达均增高(P<0.01);两组中药组与硫氮卓酮组比较,Ca^(2+)均降低,心梗面积均缩小,RYR2、PLBmRNA表达均增高(P<0.01或P<0.05);中药高剂量组与中药低剂量组比较,Ca^(2+)降低,心梗面积缩小,RYR2、PLBmRNA表达增高(P<0.01或P<0.05)。结论心痛方能缩小AMI大鼠心梗面积,且较硫氮卓酮组更有优势;心痛方可降低Ca^(2+)并提高RYR2、PLB mRNA的表达,调节钙稳态,其对AMI大鼠的保护作用可能与减少钙超载对心肌细胞的损害,增强心肌收缩力有关。

FKBP12.6与RyR2的关系及其在心脏疾病中的意义

FKBP12.6从RyR2解离导致通道构象及功能改变。Ca2+从SR漏出使SR的Ca2+负荷减少,Ca2+瞬变减少,舒缩时RyR2耦联障碍,最终引起心肌功能异常。而且RyR2对CICR敏感性提高导致心肌迟后去极诱发心律失常。通过过表达或增加FKBP12.6对RyR2亲和力可以改善通道缺陷,从而使心脏功能及心律失常得到改善。

CASQ2和RyR2在二乙酰吗啡致心肌细胞节律异常中的作用

目的探讨二乙酰吗啡致心肌细胞节律改变与心肌钙离子通道异常之间的关系,探究肌钙集蛋白2(CASQ2)与兰碱尼受体2(RYR2)因子与钙通道之间的联系,明确其是否参与心肌细胞钙离子通道异常及心律失常的过程。方法取出生3日龄SD大鼠乳鼠的心肌细胞进行体外培养,分为正常对照组(N组)、二乙酰吗啡干预组(H组)、二乙酰吗啡加维拉帕米干预组(H+V组),二乙酰吗啡浓度为10^(-4) mol/L,药物作用时间24 h。在荧光倒置显微镜下,观察心肌细胞形态和收缩频率节律改变;采用逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)和蛋白印迹法(Western blot)检测CASQ2和RyR2因子的mRNA及蛋白表达,观察H组、N组及H+V组上述2个因子表达含量的变化情况。结果 (1)细胞培养:原代心肌细胞形态多样,呈三角形、长梭形和多边形,细胞核圆形或类圆形,大小正常核膜光滑,细胞间通过伪足相互连接,连接成片的细胞搏动节律一致。(2)心肌细胞形态及节律改变:与N组相比,H组和H+V组心肌细胞形态发生一定程度的改变,收缩频率降低,差异有统计学意义(P<0.05)。(3)与N组相比,H组和H+V组中CASQ2和RYR2蛋白和mRNA表达量减少,差异有统计学意义(P<0.05)。与H组相比,H+V组中CASQ2和RYR2蛋白和mRNA表达量减少,差异有统计学意义(P<0.05)。结论二乙酰吗啡可致心肌细胞自发性搏动频率和节律异常,CASQ2和RyR2因子参与二乙酰吗啡致心肌细胞自发性搏动频率和节律异常的过程。关键字:

北京油鸡和海兰褐壳蛋鸡种公鸡精液品质比较及C2CD2和RYR2基因的差异表达分析

[目的]比较北京油鸡和海兰褐壳蛋鸡种公鸡的精液品质和性腺发育情况,并分析2品种间C2CD2和RYR2基因的表达差异。[方法]试验选取33周龄北京油鸡和海兰褐壳蛋鸡种公鸡各32只,从35周龄开始进行为期10周的精液品质检测。从2品种的每个重复中随机挑选1只种公鸡进行屠宰,记录其活体重、左右睾丸重以及鸡冠重并分析睾丸指数等,应用荧光定量PCR方法检测C2CD2和RYR2基因在2品种睾丸组织中的表达水平。[结果]海兰褐壳蛋鸡种公鸡的精子密度、精子总数和性腺发育情况均优于北京油鸡。C2CD2基因在北京油鸡中的表达量高于海兰褐壳蛋鸡,而RYR2基因在北京油鸡中的表达量显著低于海兰褐壳蛋鸡(P<0.05)。[结论]海兰褐壳蛋鸡的精子密度、精子总数和性腺发育情况均优于北京油鸡,RYR2基因可作为提高鸡精子总数的候选基因。

RyR2-shRNA重组慢病毒载体的构建及其对离体心肌细胞RyR2基因表达的影响

目的构建携带RyR2-shRNA的慢病毒载体,并检测其对小鼠离体心肌细胞中RyR2的基因沉默效果。方法设计并合成针对小鼠RyR2基因的shDNA,克隆入含U6启动子和EGFP报告基因的慢病毒载体psiHIV-U6-eGFP,构建表达RyR2-shRNA的慢病毒载体,通过将慢病毒转移质粒和包装质粒共转染293T细胞,得到重组慢病毒载体颗粒,然后离体感染小鼠心肌细胞,采用Real-timePCR检测RyR2在mRNA水平的沉默效应。结果经测序证实RNAi慢病毒载体构建成功并成功包装。流式细胞仪测得重组慢病毒感染小鼠心肌细胞的阳性率达80%以上。Real-timePCR证实,重组慢病毒Lenti-siRyR2感染的小鼠心肌细胞中RyR2在mRNA水平基因抑制率达90%以上。结论成功构建了表达RyR2-shRNA的重组慢病毒表达载体,并在小鼠心肌细胞中实现有效的基因沉默效应。

RYR2基因变异导致儿茶酚胺敏感性多形性室性心动过速5例患儿的临床表型及遗传学分析

目的探讨5例儿茶酚胺敏感性多形性室性心动过速(CPVT)患儿的临床特点及遗传学特征。方法选取在2019年11月至2021年11月河南省儿童医院心内科收治的临床表现符合CPVT的5例患儿作为研究对象,收集患儿的临床资料。对所有患儿进行家系全外显子组测序,应用Sanger测序验证候选变异。应用β受体抑制剂普萘洛尔对患儿进行治疗并追踪随访。结果5例患儿均以晕厥为首发表现,均在运动状态下发病,心电图检测均显示窦性心动过缓。5例患儿首次发病年龄为(10.4±2.19)岁,延误诊断时间为(1.6±2.19)年。5例患儿RYR2基因变异位点均为新发变异,分别为c.6916G>A(p.V2306I)、c.527G>C(p.R176P)、c.12271G>A(p.A4091T)、c.506G>T(p.R169L)和c.6817G>A(p.G2273R),变异类型均为错义变异。依据美国医学遗传学与基因组学学会变异评级指南,c.527G>C(p.R176P)变异评级为致病性变异(PS2+PM1+PM2Supporting+PM5+PP3+PP4),c.6817G>A(p.G2273R)变异评级为可能致病性变异(PS2+PM2Supporting+PP3+PP4)。予以5例患儿普萘洛尔治疗,症状明显好转,并随访至2022年7月30日均未再出现晕厥。结论c.527G>C(p.R176P)、c.6817G>A(p.G2273R)的发现拓展了RYR2基因变异谱。对CPVT患者进行基因检测可以明确其致病原因,为其临床诊断提供依据,并为遗传咨询提供参考。

益气活血药对心梗后心功能不全大鼠心肌细胞RYR2、SERCA2a及PLB mRNA表达的影响

目的:探讨党参、黄芪、丹参等益气活血药对心梗后心功能不全大鼠心肌细胞RYR2,SERCA2a,PLB mRNA表达的干预作用。方法:SD大鼠42只,冠状动脉前降支结扎术后随机分成3组:假手术组(对照组)、模型组、中药组。模型组和对照组给予生理盐水灌服。中药组给予益气活血中药浸膏灌胃,治疗4周和8周后分别杀死一半大鼠,取出心脏PCR检测RYR2、SERCA2a及PLB mRNA。结果:各组心衰大鼠RYR2、SERCA2a及PLB mRNA的表达较对照组下降,但中药干预4周后中药组RYR2、SERCA2a及PLB mRNA表达较模型组都有明显增高(P<0.05)。中药干预8周后,RYR2、SERCA2a mRNA仍然高于模型组(P<0.05)。结论:党参、黄芪等中药能抑制心梗后心衰大鼠RYR2、SERCA2a及PLB mRNA下降的作用,但缺乏特异性,可能与益气活血药能促进心肌细胞的能量代谢,防止心衰后心肌细胞的凋亡,心室重构有关。

参仙升脉口服液通过兰尼碱受体2(RyR2)调控病态窦房结综合征小鼠钙转运

目的探索参仙升脉口服液对窦房结功能障碍小鼠钙离子转运的影响及可能机制。方法 C57B6小鼠随机分为假手术组(Sham组)、窦房结综合征组(SSS组)和参仙升脉口服液治疗组(SXSM组);通过Alzet渗透压泵泵入ANGII的方法建立SSS小鼠模型。各组小鼠进行心率检测;IF方法检测钙离子浓度;Western blot方法检测Ca2+通道相关蛋白Cav1.2、Cav3.1、Cav3.2的表达及钠钙交换器蛋白(NCX1)、钙结合蛋白-D28K(CaBP-D28K)和细胞膜钙汞(PMCA1b)蛋白表达;免疫荧光法和Western blot方法检测RyR2表达情况。结果参仙升脉口服液能够降低钙离子浓度,降低钙离子通路相关蛋白表达,增加钙结合受体蛋白的表达,从而提高细胞膜兴奋性,提高窦房结起搏功能,增强心率;同时抑制钙离子释放通路兰尼碱受体2(RyR2)的表达。结论参仙升脉口服液能够促进SSS小鼠窦房结细胞上的钙离子转运,其调控机制与抑制兰尼碱受体2(RyR2)的表达有关。

2例RYR2基因突变致癫痫患儿的临床及基因型特征分析

目的分析RYR2基因突变致婴儿癫痫的临床及基因型特征,探讨RYR2基因突变和癫痫的相关性。方法回顾性分析郑州大学第一附属医院儿科于2020年12月、2022年5月收治的2例癫痫伴RYR2基因突变婴儿的临床资料、基因检测结果,并进行文献复习。结果2例患儿的起病年龄均为婴儿期(出生后4个月、9个月),表现为反复抽搐,发作时无诱因,1例动态心电图检查异常但无恶性室性心律失常,1例发作间期脑电图示异常放电,应用左乙拉西坦口服液治疗后发作均得到有效控制。全外显子测序发现1例患儿RYR2基因c.14767A>G(p.Met4923Val)杂合错义变异,1例患儿RYR2基因c.14014A>G(p.Met4672Val)杂合错义变异,2例患儿均未发现其他已知癫痫致病基因突变。美国医学遗传学与基因组学会指南评价2个变异均为致病性突变(PS2+PM1+PM2+PP2+PP3)。结论RYR2基因可能是一种新的癫痫致病基因。

兰尼碱受体2在心脏疾病中的研究现状

心肌细胞钙离子稳态失衡是导致心肌舒张收缩功能障碍的关键。兰尼碱受体2(ryanodine receptor2,RyR2)和1,4,5-三磷酸肌醇受体(inositol 1,4,5-trisphosphate receptors,IP3R)是心肌细胞肌质网上的两大钙离子释放通道,是兴奋收缩偶联的关键点。RyR2功能障碍会引起肌浆网Ca2+泄漏,导致心律失常、心力衰竭、心肌功能障碍等。目前通过RyR2引起的钙离子浓度异常导致心律失常的机制尚不明确。本文将综述RyR2功能障碍引起心律失常的可能机制,希望寻找心律失常更有效的治疗靶点,为临床治疗提供一种新思路。

β-淀粉样蛋白对原代培养大鼠海马神经细胞Sorcin、RyR2mRNA基因表达的影响

目的研究β-淀粉样蛋白（Aβ）对原代培养的大鼠脑海马神经细胞内钙稳态相关蛋白Sorcin、RyR2mRNA的影响。方法新生1-3天的Wistar大鼠，取其海马组织，原代培养8d后，用已老化过的Aβ25-35对海马神经细胞进行1μmol／L，10μmol／L和20μmol／L剂量的染毒，培养24和48h后分别观察海马神经细胞形态、和海马神经细胞内钙调节相关蛋白Sorcin、RyR2mRNA的基因表达水平。结果随着Aβ25-35剂量的增加和染毒时间的延长，可发现随着Aβ25-35剂量的增加和染毒时间的延长，海马细胞出现细胞凋亡的比例增加，其中Aβ25-35 20μmol／L染毒48h培养海马细胞中出现了大量早期凋亡细胞和少量中期凋亡细胞。实时定量PCR结果显示，10μLmol／LAβ25-35在对原代细胞染毒24和48h后SorcinmRNA的相对表达量为（1．42±0．03）和（1．63±0．02），与对照组相比，表达增加（P〈0．05）；20μmol／L Aβ25-35在对原代细胞染毒24h和48h后SorcinmRNA的相对表达量（2．11±0．05）和（2．23±0．05），与对照组相比，表达增加（P〈0．05）；20μmol／L Aβ25-35在对原代细胞染毒24和48h后RyR2mRNA的相对表达量为（1．64±0．03）和（1．95±0．03），表达显著高于对照组相（P〈0．05）。结论Aβ具有神经毒性，可抑制海马神经细胞的生长，可通过作用于钙调节相关蛋白的表达，诱发阿尔茨海默氏病（AD）的发生。

基于RyR2调控Ca^(2+)信号探讨心阳片防治慢性心力衰竭的机制

目的:基于兰尼碱受体2(RyR2)调控钙信号通路的作用,探讨心阳片防治慢性心力衰竭(CHF)的作用机制。方法:随机将40只C57BL/6J小鼠分为假手术组、模型组、溶媒组、心阳片组,予以主动脉弓缩窄术制作CHF模型,连续予以8周同时段内给药处理后,予心脏超声检测小鼠心脏LVIDs、LVIDd、LVEF、LVFS等变化。用HE和Masson染色检测各组中动物心脏病理改变,q-PCR检测各组小鼠ANP、BNP、CollagenⅠmRNA的表达,并用Western Blot检测各组细胞RyR2/Calpain/NF-κB信号通路相关蛋白表达水平。结果:与假手术组比较,模型组、溶媒组LVEF、LVFS水平显著降低(P<0.01)、LVIDs及LVIDd显著升高(P<0.01);模型组及溶媒组心肌组织纤维蓝染面积显著增加(P<0.01);模型组及溶媒组ANP、BNP、CollagenⅠmRNA水平显著升高(P<0.01,P<0.05);模型组及溶媒组心肌中RyR2/Calpain/NF-κB通路蛋白的表达水平均显著升高(P<0.01)。与模型组、溶媒组比较,心阳片组LVEF、LVFS水平显著升高(P<0.01)、LVIDs及LVIDd均显著降低(P<0.01);心阳片组心肌组织纤维蓝染面积显著减少(P<0.01);ANP、BNP、CollagenⅠmRNA表达减低(P<0.01);心阳片组心肌组织中RyR2/Calpain/NF-κB p65通路蛋白表达水平均降低(P<0.01,P<0.05)。结论:心阳片可能通过减轻RyR2/Calpain/NF-κB通路活性来改善心肌兴奋-收缩耦联进而改善CHF心室重构。