吡那地尔对缺血缺氧PC12细胞凋亡及p-CREB信号通路的影响

目的观察KATP通道开放剂吡那地尔对缺血缺氧PC12细胞凋亡的影响,探讨KATP通道开放剂对缺血缺氧PC12细胞凋亡的信号转导机制。方法取传代后3d的PC12细胞,分为正常对照组、缺血对照组、吡那地尔预处理组、吡那地尔+格列吡嗪处理组共4组。采用Annexin-VFITC/PI双染流式细胞分析仪检测凋亡率,应用Western-blotting检测p-CREB蛋白表达水平,观察KATP开放剂对缺血缺氧PC12细胞凋亡的保护作用。结果与缺血对照组相比,吡那地尔预处理组PC12细胞凋亡率明显降低(p0.05),吡那地尔预处理组PC12细胞p-CREB蛋白表达增加(p0.05)。结论 KATP通道开放剂吡那地尔能明显降低缺血缺氧后PC12细胞凋亡,增加p-CREB蛋白表达,CREB可能是KATP通道开放剂减少缺血缺氧后PC12细胞凋亡的途径之一。     

ATP敏感性钾通道在硫化氢抑制高糖引起的心肌细胞损伤中的作用

目的:研究ATP敏感性钾通道(KATP通道)在硫化氢(H2S)抑制高糖引起心肌损伤中的作用。方法:应用Western blot法检测心肌细胞KATP通道蛋白的表达水平;CCK-8试剂盒测定心肌细胞存活率;Hoechst33258染色测定凋亡细胞数量的变化;JC-1染色法测定线粒体膜电位(MMP)。结果:应用高糖(35 mmol/L葡萄糖)处理H9c2细胞1~24 h,其中6 h、9 h、12 h和24 h均能明显下调KATP通道蛋白的水平,12 h和24 h KATP水平降至最低。在HG处理心肌细胞12 h前,应用400μmol/L硫氢化钠(Na HS,为H2S的供体)预处理30 min明显抑制高糖对KATP通道蛋白表达的下调作用。100μmol/L线粒体KATP通道开放剂二氮嗪和50μmol/L非选择性KATP通道开放剂吡拉地尔(Pin)及Na HS预处理均显著抑制高糖引起的心肌细胞损伤,使细胞存活率升高,凋亡细胞数量及MMP丢失减少。相反,100μmol/L线粒体KATP通道阻断剂5-羟基癸酸和1 mmol/L非选择性KATP通道阻断剂格列本脲均能明显阻断上述Na HS的心肌细胞保护作用。结论:KATP通道介导了H2S对高糖引起的心肌细胞损伤的抑制作用。     

乳酸与ATP敏感钾通道的关系

在组织细胞缺血缺氧时,葡萄糖无氧酵解造成乳酸堆积;而 Ａ Ｔ Ｐ 敏感钾通道开放,使细胞膜超极化,降低细胞兴奋性,起到对缺血缺氧的保护作用。乳酸作为缺血缺氧的代谢产物,一方面 Ｋ Ａ Ｔ Ｐ通道开放剂可引起其增加,而 Ｋ Ａ Ｔ Ｐ通道阻断剂则可减少其生成;另一方面,细胞内外乳酸却又可以激活 Ｋ Ａ Ｔ Ｐ通道,进一步加强其保护作用     

三磷酸腺苷敏感性钾通道开放剂与心肌保护

近年研究发现三磷酸腺苷敏感性钾通道 (KATP)开放是心肌保护的关键。钾通道开放剂 (PCOs)可选择性作用于心肌的KATP,通过抑制钙内流降低细胞兴奋性及耗氧量。PCOs对心肌保护的作用及机制等方面作一综述。     

KATP通道的调节

KATP通道是将细胞代谢与细胞电活动偶联在一起从而影响细胞功能的重要通道。ATP/ADP是主要的门控分子 ,对KATP通道开、关起至为重要的作用。膜磷脂 (PIP2 和PIP)通过拮抗ATP对通道的抑制作用 ,及细胞磷酸转移系统通过磷酸转移反应调节通道附近ATP/ADP比值 ,协助ATP/ADP对通道的调节。磺酰脲 (SUs)和钾通道开放剂 (COs)是一对作用相反的KATP通道外源性调节剂 ,作用位点在磺酰脲受体 (SUR)。信使系统 ,包括G蛋白 ,PKA ,PKG ,PKC分别对KATP通道起不同的调节作用。此外 ,细胞内代谢产物H 也参与通道调节。     

豚鼠气道平滑肌ATP敏感钾通道电流的动力学特性

气道平滑肌的主要作用是调节气道的紧张度和口径,而钾通道开放剂可经ATP敏感钾通道(ATP-sensitive potassiumchannel,KATP通道)使气道平滑肌松弛,此作用能被KATP通道特异性阻断剂优降糖阻断[1]。     

丙泊酚对小鼠少突神经胶质细胞缺血缺氧再灌注损伤的保护

目的 探讨丙泊酚对小鼠少突神经胶质细胞缺血缺氧/再灌注损伤中的保护作用及可能机制.方法 将处于对数生长期的小鼠少突神经胶质细胞,体外构建缺血缺氧/再灌注损伤细胞模型.随机将细胞分为为4组(每组10个样本)、常规培养组(N组)、丙泊酚常规组(P组)、缺血缺氧再灌注组(H组)和缺血缺氧再灌注+丙泊酚组(HP组).P组和HP组在造模开始时加入10 μmol/L的丙泊酚;N组和P组在培养箱常规培养27 h;H组和HP组细胞缺血缺氧培养3h,再复氧复血继续培养24 h.之后用倒置显微镜观察各组细胞形态学变化,采用CCK-8法检测各组细胞活力,流式法检测各组细胞的凋亡.Western blot检测各组caspase-3和Bcl-2蛋白的表达.结果 倒置显微镜观察HP组与H组比较,细胞肿胀变形程度较轻,未见细胞核明显固缩和大量细胞发生融合凋亡现象,上清液仅可见少量细胞碎片及悬浮凋亡细胞.CCK-8检测结果,HP组与H相比,A值上调,差异有统计学意义(P＜0.01).流式检测细胞凋亡结果,HP组与H相比,细胞存活率增高,凋亡细胞和死亡细胞减少(P＜0.01).Western blot蛋白检测示:HP组与H相比,caspase-3蛋白表达量明显降低(P＜0.01);HP组与H相比,Bcl-2蛋白表达量明显升高(P＜0.01).结论 丙泊酚能抑制caspase-3蛋白表达,提高Bcl-2蛋白表达,减轻缺血缺氧再灌注损伤导致的少突神经胶质细胞的凋亡现象,增强损伤细胞的活性.     

亚低温对细胞凋亡及凋亡相关基因表达影响的实验研究

目的　研究亚低温对新生鼠缺氧缺血性脑损伤细胞凋亡及凋亡相关基因表达的影响。方法　7日龄大鼠行左侧颈总动脉结扎后吸入 8%氧气 2h,制成缺氧缺血性脑损伤模型。动物随机分成三组 :假手术组 (C组 ) ,缺氧缺血正常温度组 (HI组 ) ,缺氧缺血后 30min亚低温治疗组。应用原位缺口末端标记 (TUNEL)检测凋亡细胞 ,用免疫组化SABC法检测表达bax基因阳性细胞数。结果　 30min后给予亚低温组凋亡细胞及表达bax基因细胞数明显少于HI组 ,差异有显著意义 (P <0 0 1)。结论　亚低温可以通过抑制细胞凋亡 ,抑制凋亡相关基因的表达等机制发挥对缺氧缺血性脑损伤的保护作用。     

沉默caspase-3基因影响骨髓间充质干细胞的增殖和凋亡

背景：缺血缺氧的心肌微环境导致植入的细胞存活率低。 目的：观察沉默caspase-3基因对大鼠骨髓间充质干细胞增殖和体外缺血缺氧环境下凋亡的影响。 方法：构建靶向caspase-3的shRNA重组慢病毒并转染骨髓间充质干细胞为转基因组,以正常细胞组和空载体组做对照,采用MTS法检测各组细胞增殖情况。建立缺血缺氧模型,real-time PCR和免疫组织化学分别检测缺血缺氧环境各组细胞的caspase-3 mRNA和蛋白表达水平,应用流式细胞术检测不同缺血缺氧时间点(0,6,12,24,48 h)各组细胞的凋亡率。 结果与结论：重组慢病毒成功转染骨髓间充质干细胞,且细胞增殖活性升高(P < 0.05)。缺血缺氧环境下,转基因组细胞caspase-3在mRNA和蛋白表达水平相比对照组下降(P < 0.05)。沉默caspase-3能显著降低骨髓间充质干细胞的凋亡率(P < 0.05),且随着缺血缺氧时间的延长凋亡率缓慢升高。结果提示,沉默caspase-3能加快骨髓间充质干细胞的生长速度和提高在体外缺血缺氧环境下的抗凋亡能力。     

K_(ATP)通道开放剂对氧糖剥夺诱导的SH-SY5Y细胞凋亡及AIF信号通路的影响

目的观察KA TP通道开放剂对氧糖剥夺诱导SH-SY5Y细胞凋亡的影响,并进一步探讨K ATP通道开放剂对凋亡诱导因子(apoptosis inducing factor,AIF)信号通路的影响。方法取传代后3d的SH-SY5Y细胞,分为A组(正常对照组)、B组(氧糖剥夺组)、C组(二氮嗪处理组)、D组(二氮嗪+5-羟葵酸处理组)。采用MTT方法检测细胞活力,应用流式检测细胞凋亡,应用Western-blot及免疫荧光染色检测AIF蛋白表达变化及移位。结果与正常对照组细胞相比,氧糖剥夺后细胞活力明显降低,100及200μmol/L的二氮嗪处理以后细胞活力明显升高,200μmol/L二氮嗪升高细胞活力更明显。与正常对照组细胞相比,氧糖剥夺后细胞凋亡率明显增高,二氮嗪处理以后细胞凋亡率明显下降。A,B,C,D四组AIF蛋白总量表达无显著性的差异(P0.05);在正常对照组,AIF蛋白以胞浆表达为主,氧糖剥夺导致AIF发生了明显的细胞核转移,二氮嗪处理显著减少氧糖剥夺诱导的AIF发生的细胞核转移。结论 KA TP通道开放剂二氮嗪能明显增加氧糖剥夺后SH-SY5Y细胞活力,减少细胞凋亡,减少氧糖剥夺诱导的AIF发生的细胞核转移。     

Characterisation of sulphonylurea and ATP-regulated K+ channels in rat pancreatic A-cells

We have monitored whole-cell and single channel ATP-sensitive K+ (KATP) currents in isolated rat glucagon-secreting pancreatic A-cells. Tolbutamide produced a concentration-dependent decrease in the whole-cell KATP conductance (Ki = 6 microM) and initiated action potential firing. The K+ channel opener diazoxide, but not cromakalim or pinacidil, inhibited electrical activity and increased the whole-cell K+ conductance fourfold. ATP applied to the intracellular face of the membrane inhibited KATP channel activity with a Ki of 17 microM, an effect that could be counteracted by Mg-ADP and Mg-GDP. GTP and UTP did not affect KATP channel activity. Phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate activated KATP channels inhibited by ATP after a delay of 90 s. In situ hybridisation demonstrated the expression of the mRNA encoding KATP channel subunits Kir6.2 and SUR1 but not Kir6.1 and SUR2. We conclude that rat pancreatic A-cells express KATP channels with the nucleotide-, sulphonylurea- and K+ channel-opener sensitivities expected for a channel formed by Kir6.2 and SUR1 subunits.     

大蒜素对氧糖剥夺再灌注致PC12细胞损伤的保护作用及抗氧化应激机制

目的探讨大蒜素(AL)保护氧糖剥夺再灌注(OGD/RP)致PC12细胞损伤的抗氧化应激机制。方法采用无糖的Earle’s平衡盐溶液加缺氧法复制氧糖剥夺再灌注致PC12细胞损伤模型,同时给予不同浓度的大蒜素进行干预。采用MTT法检测细胞存活率;化学比色法测定细胞乳酸脱氢酶(LDH)漏出率;Hoechst 33342染色法检测大蒜素对细胞凋亡的影响,并计算凋亡率;生化法检测细胞超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的活性或含量;RT-PCR和Western blotting分子生物学方法检测氧化应激相关因子SOD、肿瘤坏死因子(TNF-α)、过氧化氢酶(CAT)mRNA和蛋白的表达。结果与正常对照组比较,OGD/RP模型组PC12细胞存活率下降,LDH漏出率、细胞凋亡率明显升高;细胞SOD、GSH-Px活性明显降低,MDA含量明显升高;细胞SOD、CAT mRNA及蛋白表达明显下降,TNF-αmRNA及蛋白表达明显增加。与模型组比较,大蒜素(60、30mg/L)可显著升高OGD/RP PC12细胞的存活率,降低凋亡率和LDH漏出率;大蒜素(60、30mg/L)可显著升高OGD/RP PC12细胞SOD、GSH-Px活性,减少MDA含量;大蒜素(60mg/L)可明显升高OGD/RP PC12细胞SOD、CAT mRNA及蛋白表达,降低TNF-αmRNA及蛋白表达。结论大蒜素对OGD/RP致PC12细胞损伤具有保护作用,其机制与抗氧化应激有关。     

肿瘤坏死因子α诱导PC12细胞凋亡及对bax和bcl-xl基因表达的影响

目的探讨肿瘤坏死因子α(TNF-α)诱导PC12细胞凋亡以及对bax和bcl-xl基因表达的影响。方法以PC12细胞作为多巴胺神经元细胞模型,用MTT法测定不同浓度TNF-α对PC12细胞增殖的作用;用PI和AnnexinV进行细胞的双染凋亡检测及电镜检测PC12细胞凋亡;应用RT-PCR检测bax和bcl-xl基因mRNA表达的变化,用Westernblot检测bax和bcl-xl蛋白表达的变化。结果 TNF-α(1～100ng/ml)呈浓度依赖方式抑制PC12细胞增殖。30ng/mlTNF-α作用PC12细胞,PI双染及电镜均显示PC12细胞凋亡。RT-PCR表明药物作用后bcl-xlmRNA表达减少而baxmRNA表达增多;免疫印迹显示药物作用后bcl-xl蛋白表达减少而bax蛋白表达增多。结论 TNF-α诱导PC12细胞凋亡且呈量效关系,可能与bax和bcl-xl相关。     

Iptakalim protects against hypoxic brain injury through multiple pathways associated with ATP-sensitive potassium channels

The rapid and irreversible brain injury produced by anoxia when stroke occurs is well known. Cumulative evidence suggests that the activation of neuronal ATP-sensitive potassium (KATP) channels may have inherent protective effects during cerebral hypoxia, yet little information regarding the therapeutic effects of KATP channel openers is available. We hypothesized that pretreatment with a KATP channel opener might protect against brain injury induced by cerebral hypoxia. In this study, adult Wistar rats were treated with iptakalim, a new KATP channel opener, which is selective for SUR2 type KATP channels, by intragastric administration at doses of 2, 4, or 8 mg/kg/day for 7 days before being exposed to simulated high altitude equivalent to 8000 m in a decompression chamber for 8 h leading to hypoxic brain injury. By light and electron microscopic images, we observed that hypobaric hypoxia-induced brain injury could be prevented by pretreatment with iptakalim. It was also observed that the permeability of the blood-brain barrier, water content, Na+ and Ca2+ concentration, and activities of Na+,K+-ATPase, Ca2+-ATPase and Mg2+-ATPase in rat cerebral cortex were increased and the gene expression of the occludin or aquaporin-4 was down- or upregulated respectively, which could also be prevented by the pretreatment with iptakalim at doses of 2, 4, or 8 mg/kg in a dose-dependent manner. Furthermore, we found that in an oxygen-and-glucose-deprived model in ECV304 cells and rat cortical astrocytes, pretreatment with iptakalim significantly increased survived cell rates and decreased lactate dehydrogenate release, which were significantly antagonized by glibenclamide, a K(ATP) channel blocker. We conclude that iptakalim is a promising drug that may protect against brain injury induced by acute hypobaric hypoxia through multiple pathways associated with SUR2-type K(ATP) channels, suggesting a new therapeutic strategy for stroke treatment.     

鱼藤酮对PC12细胞多巴胺相关转运体的影响

探讨鱼藤酮对PC12细胞多巴胺转运体(DAT)和突触囊泡单胺转运体2(VMAT2)的影响。我们将PC12细胞经不同浓度的鱼藤酮处理24h后,利用HE染色观察PC12细胞的形态学变化;利用免疫组织化学法观察不同浓度的鱼藤酮对PC12细胞酪氨酸羟化酶(TH),DAT和VMAT2蛋白表达的影响;利用RT-PCR法检测鱼藤酮对PC12细胞DAT和VMAT2基因表达的影响;通过生化实验检测Na+/K+-ATP酶活性。实验结果显示:鱼藤酮浓度为1.0mmol/L时,PC12细胞出现了明显的形态学改变,胞浆染色不均、胞体呈圆形、细胞核形状不规则、核浆比例增加;TH蛋白阳性细胞数量减少;DAT蛋白和基因表达增加;VMAT2蛋白和基因表达降低,与对照组比较均具有统计学意义(P<0.05),且随着鱼藤酮浓度的增加,变化趋势更为明显。鱼藤酮浓度为1.0mmol/L时,Na+/K+-ATP酶活力与对照组比较显著降低(P<0.05)。因此,DAT和VMAT2的表达异常可能参与了毒性作用。     

埃他卡林对原代培养人肺动脉平滑肌细胞转化生长因子β1mRNA表达的影响

目的研究新型ATP敏感性钾（KATP）开放剂埃他卡林（IPT）对缺氧诱导原代培养人肺动脉平滑肌细胞转化生长因子β1（TGF—β1）mRNA表达的影响。方法分离3～4级人肺小动脉,按照组织贴块法原代培养人肺动脉平滑肌细胞,应用实时荧光定量逆转录聚合酶链反应（RQ-RT—PCR）技术检测细胞TGF—B,mRNA表达情况。结果缺氧使原代培养人肺动脉平滑肌细胞TGF—β1 mRNA表达增加;相同条件下,在缺氧的同时,分别在培养基中加入IPT 10^-7、10^-6、10^-5 mol·L^-1,IPT呈浓度依赖性地抑制细胞TGF—β1 mRNA表达;加入IPT 10^-5 mol·L^-1前30min,预先加入格列本脲（GLI）10^-7、10^-6、10^-5 mol·L^-1,GLI呈浓度依赖性地拮抗IPT的作用。结论IPT通过激活细胞KATP通道,浓度依赖性地抑制缺氧诱导的原代培养人肺动脉平滑肌细胞TGF-β1 mRNA表达增加。     

巨噬细胞迁移抑制因子对氧糖剥夺/复氧PC12细胞的作用

目的:研究巨噬细胞迁移抑制因子(MIF)对氧糖剥夺/复氧(OGD/R)条件下PC12细胞的保护作用及其机制。方法:将PC12细胞分为对照组(control)、氧糖剥夺/复氧组(OGD/R)、MIF处理组(MIF)、ISO-1处理组(ISO-1)和MIF联合MIF抑制剂ISO-1处理组(ISO-1+MIF)。利用无糖无血清培养液及低氧处理PC12细胞建立OGD/R诱导的神经元损伤模型,利用CCK-8试剂盒检测细胞活力,利用DCFH-DA探针检测胞内ROS水平;利用乳酸测试盒检测细胞培养上清中的乳酸水平;real time RT-PCR检测细胞中Bax,Bcl-2和葡萄糖转运蛋白1(GLUT1)mRNA的表达;Western Blot检测细胞中Bax,Bcl-2,GLUT1,乳酸脱氢酶A(LDHA)和M2型丙酮酸激酶(PKM2)蛋白的表达;免疫荧光染色检测细胞中凋亡相关蛋白caspase-3,Bax和Bcl-2的表达变化。结果:与control组相比,OGD/R组细胞活性降低,凋亡增加。同时,OGD/R降低了葡萄糖代谢相关蛋白GLUT1,PKM2和LDHA的表达,降低了乳酸的形成量并增加了ROS生成。MIF的给药促进了OGD/R下PC12细胞的活力并抑制其凋亡,增加了GLUT1,PKM2和LDHA蛋白表达以及乳酸含量,并且降低了ROS水平。相反,ISO-1可以抑制MIF对PC12细胞的保护作用。结论:MIF通过发挥抗凋亡、抗氧化应激和增加葡萄糖代谢对PC12细胞发挥保护作用。     

ERK1/2信号通路介导同型半胱氨酸对PC12细胞的损伤作用

目的观察同型半胱氨酸(Homocysteine,Hcy)对PC12细胞的损伤作用,探讨胞外信号调节蛋白激酶1/2(extracellular signal-regulated protein kinases1and2,ERK1/2)通路在其中的作用。方法台盼蓝拒染法和MTT比色法检测细胞存活率,相差倒置显微镜观察细胞形态,Hoechst33258染色荧光照相术检测细胞凋亡,罗丹明123染色荧光照相术和流式细胞术检测细胞线粒体膜电位(mitochondrial membrane potential,MMP),Western blot检测ERK1/2磷酸化的水平。结果Hcy(2.5～20mmol/L)作用24h后,可浓度依赖性地抑制PC12细胞的存活率;10mmol/L Hcy处理24h后,PC12细胞出现核固缩等典型的凋亡特征;Hcy能明显地降低PC12细胞的MMP;Hcy能诱导ERK1/2磷酸化,特异性的ERK1/2阻断剂U0126可显著抑制Hcy对PC12细胞的损伤作用。结论Hcy可引起PC12细胞损伤,此作用与其抑制MMP及诱导ERK1/2磷酸化有关。