钙／钙调素依赖的蛋白激酶Ⅱ对心肌细胞钙循环的影响

在心衰、心肌肥厚和心肌缺血等情况下,心肌细胞钙离子循环常出现障碍,导致心脏电-机械活动异常,临床发现心律失常和心源性猝死常和钙循环异常有关.钙调素和钙/钙调素依赖的蛋白激酶Ⅱ(CaMKII)通过调节钙循环的各个环节来影响心肌细胞信号传导和兴奋-收缩偶联,在心衰或心肌肥厚等病理条件下细胞内表达升高.对其深入研究有利于了解这些病理情况下心律失常发生的机制.     

钙调蛋白与肥厚心肌的心律失常

钙调蛋白(calmodulin,CaM)是广泛存在于真核生物体内的一种多功能蛋白质,是Ca2+在体内的一个重要受体。CaM通过Ca2+/CaM依赖的钙调神经磷酸酶及CaMKⅡ,调节心肌细胞肥大相关基因的表达;通过心肌细胞膜上钙通道的磷酸化,造成钙超载,进而诱导心肌肥厚及肥厚心肌心律失常的发生。钙调蛋白在肥厚心肌心律失常机制的阐述,对指导临床治疗和开发新的、更有效的药物具有重要的意义。     

心肌肥厚的电生理研究进展

心肌肥厚时心肌细胞动作电位时程延长，钾、钙、钠等许多膜通道蛋白及相应离子流的质与量发生改变，这些电生理改变可导致各种心律失常甚至猝死。明确这些变化对临床心肌肥厚的病理生理机制特别是对伴发的心律失常的探讨具有深远意义     

钙信号早期干预对大鼠心肌细胞钙调素依赖性蛋白激酶信号途径及细胞凋亡的影响

通过建立肥大心肌细胞模型，研究钙通道阻滞剂对心肌细胞钙调素依赖性蛋白激酶II （calcium/calmodulin-dependent protein kinase II，CaMKII）的表达及钙离子浓度的变化对钙泵、ATP凋亡信号调节激酶（apoptosis signal-regulation kinase1 ASK1）、细胞活力及细胞凋亡率的影响，深入了解钙离子拮抗剂在心肌细胞肥大过程中的作用。通过早期应用钙离子拮抗剂，可以明显改善CaMKII信号系统的活性，保持心肌细胞内钙稳态，抑制心肌细胞的凋亡。     

心脏机械-电反馈对心脏的整合调控作用

心肌的机械活动影响心肌细胞的电活动 ,这一现象被称为心脏机械 电反馈 (MEF)或心脏机电转导。它不但在细胞和器官各个水平上对正常心脏起整合调控作用 ,在病理条件下还与心肌肥厚和某些致死性心律失常的发生有关     

钙诱导钙释放机制与慢性心力衰竭的关系

目的:探讨钙诱导的钙释放(CICR)过程与慢性心力衰竭之间的关系.方法:采用冠状动脉左前降支结扎手术制作大鼠慢性心衰模型,酶解法分离成年大鼠心室肌细胞,然后使用NiCl2(5mmol/L)和毒胡萝卜素(TG, 100nmol/L)分别阻断钠钙交换体和钙泵,采用膜片钳和激光扫描共聚焦显微镜同步实时系统记录心肌细胞的L-型钙电流(ICa.L)以及CICR过程中的钙瞬变.结果:心衰大鼠心肌细胞的ICa.L低于正常大鼠心肌细胞的ICa.L;心衰组心肌细胞内CICR过程中的钙火花发生率低于正常对照组.结论:心肌细胞CICR功能的异常与心力衰竭的发生机制有着十分密切的关系,可能为导致心力衰竭发生的重要原因之一.     

钙网蛋白在压力超负荷心肌肥厚中的作用研究

本研究旨在探索钙网蛋白(CRT)在压力超负荷心肌肥厚大鼠模型和体外诱导的肥大心肌细胞中的表达变化及其可能的机制。通过腹主动脉缩窄术(TAC)构建压力超负荷的心肌肥厚大鼠模型,用实时荧光定量聚合酶链式反应(RT-qPCR)及Western blot检测CRT、肥大标志基因心房钠尿肽(ANP)、脑钠肽(BNP)及内质网应激(ERS)标志物葡萄糖调节蛋白78(GRP78)、活化转录因子6(ATF6)、C/EBP同源蛋白(CHOP)的表达变化。同时,应用ERS抑制剂阿托伐他汀(ATO)以及CRT小干扰核糖核酸(CRT-siRNA)分别抑制ERS和CRT的表达,来观察CRT在心肌肥厚中的作用。结果表明,SD大鼠行TAC术4周后即发生心肌肥厚,心肌组织中CRT、肥大标志基因及ERS标志物表达水平明显增加。给予TAC大鼠ATO口服干预4周,大鼠心脏结构及功能明显改善,心肌肥厚程度减轻,CRT及ERS相关指标表达受到抑制。而体外用去甲肾上腺素(NE)、血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)或异丙肾上腺素(ISO)处理乳鼠原代心肌细胞(NCMs)后,均能诱导心肌细胞发生肥大,同时促发ERS,CRT表达亦增加。心肌细胞肥大时,沉默NCMs中CRT基因后,其肥大程度明显缓解,提示CRT可能是治疗心肌肥厚的潜在靶点。     

心肌肥厚重塑的免疫机制研究进展

心血管疾病严重威胁人类健康,其继发的心肌肥厚和重塑是导致心脏功能逐渐恶化的关键因素.近年来,分子免疫学机制在心肌肥厚和重塑形成中的作用逐渐引起关注.研究多种细胞类型在心肌肥厚和重塑中的作用,如非心肌细胞,尤其是免疫细胞相互作用和炎症信号作用的机制,巨噬细胞、成纤维细胞和肾素-血管紧张素-醛固酮系统在心肌肥厚与重塑病理生理中的作用,对不同免疫细胞类型在心肌细胞肥大调控具有重要性以及潜在的治疗靶点.     

大鼠心肌钙黏蛋白表达的增龄变化

目的探讨大鼠心肌细胞发育过程中钙黏蛋白(cadherin)的分布方式以及心肌细胞中cadherin表达的增龄变化规律。方法应用S-P免疫组化方法分别检测幼年、青年、中年和老年大鼠的心肌细胞钙黏蛋白cadherin的表达。结果细胞钙黏蛋白cadherin在大鼠的心房、心室、乳头肌、室间隔等处均有表达。幼年时期cadherin阳性颗粒大部分集中在心肌细胞端-端的闰盘处,青年、中年和老年大鼠cadherin典型的分布在细胞心肌末端的闰盘处。结论在大鼠心肌发育过程中,cadherin的表达存在增龄变化;以cadherin介导的细胞黏合对闰盘的形成是必备的,黏合连接稳定了细胞间的联系并且有利于心肌细胞收缩的同步化。     

神经肽Y活化大鼠心肌细胞内Ca2+及钙调素依赖的钙调神经磷酸酶途径

目的 观察神经肽 Y (NPY)对心肌细胞内Ca2+及钙调素(CaM)依赖的钙调神经磷酸酶(CaN)信号传导途径的影响.方法 以NPY刺激心肌细胞.用环胞素A(CsA)特异性抑制CaN活性.应用Western印迹测细胞内CaN-α蛋白表达.采用组织化学法测CaN酶活性.用Fluo3-AM荧光标记法观察心肌细胞胞质及核内钙离子浓度变化.结果 加入100 nmol/L NPY刺激后,心肌细胞CaN酶活力较对照组明显增高(P＜0.05),10 nmol/L NPY组和CsA 组(100 nmol/L NPY + 5 μg/ml CsA) CaN酶活性与对照组相比,差异无统计学意义.100 nmol/L NPY组心肌细胞内CaN-α蛋白表达较对照组显著增高(P＜0.05). 加入100 nmol/L NPY在10 min内,心肌细胞胞浆及核内钙含量与对照组相比,差异无统计学意义.经100 nmol/L NPY刺激24 h后,心肌细胞胞浆及核内钙含量明显高于对照组(P均＜0.01).结论 NPY可活化心肌细胞内Ca2+及CaM-CaN途径.NPY刺激下产生的细胞内钙增加,可能是其活化CaN途径的始动环节.     

高钙对烧伤早期豚鼠离体心脏固有收缩性的影响

为了探讨烧伤早期心肌固有收缩力降低的机制,本实验观察了35％体表面积Ⅲ度烧伤后8小时,灌流豚鼠离体心脏对高钙溶液(含Cacl_2 3.2mmol/L台氏液)的反应及对Ca~(2+)的消耗量。结果表明,烧伤组在高钙液灌流情况下,左心室内压的±dp/dtmax、心室肌细胞动作电位幅度,最大去极化速率.复极化50％的时程缩短程度均低于对照组(P<0.05);对常钙或高钙灌流液中Ca~(2+)的交换量,烧伤组也显著低于对照组(P<0.01)。提示烧伤早期心肌细胞对Ca~(2+)的摄取、利用,心肌细胞电位对Ca~(2+)的反应均低于正常,这可能是此期心肌固有收缩性和舒张功能显著降低的重要原因之一。     

钙调素拮抗剂与钙通道阻滞剂对离体大鼠心脏钙反常损伤心肌保护作用的研究

目的:观察钙调素拮抗剂三氟拉嗪(TFP)及钙通道阻滞剂异博定(VP)对缺钙-复钙损伤心肌的保护作用。方法:应用TFP与VP对离体大鼠心脏进行灌流。检测心肌钙含量、灌流液中乳酸脱氢酶(LDH)及心肌蛋白漏出量等指标。结果:TFP显著减少损伤心肌的钙含量、LDH及蛋白漏出量,与对照组相比差异显著(P＜0.01)。VP灌注组与对照组相比各项指标差异无显著(P＞0.05)。TFP与VP联合应用各项检测指标值明显低于单独应用TFP(P＜0.01)。结论:TFP有效减轻钙反常心肌损伤的程度;VP对钙反常心肌无保护作用。联合应用TFP与VP的心肌保护效果更佳。钙反常时Ca²⁺大量内流主要通过钙调素介导,但慢钙通道在钙超载形成过程中也可能起一定作用。     

血管平滑肌中的钙—钙调素和高血压的关系

血管平滑肌(VSM)在高血压发病机制中具有十分重要的作用。近年来从细胞和分子水平对VSM正常与异常功能的深入研究,表明钙(Ca)及其结合蛋白钙调素(Calmoduiln,CaM)代谢障碍是VSM功能异常及引起高血压病的重要原因之一。本文就VSM中Ca-CaM与高血压的关系作一简单综述。     

HCN4基因心脏起搏机制与心律失常关系研究进展

HCN4基因编码超级化激活阳离子电流（If）通道结构蛋白，具有调节心脏起搏的功能，心脏上注射HCN4基因转染的心肌细胞可以起到生物起搏作用。HCN4与各种心律失常关系密切，家族性窦性心动过缓等遗传性心律失常患者HCN4基因外显子碱基的缺失或颠换突变导致HCN4通道蛋白的改变，引起If幅度减少，属于常染色体显性遗传。心力衰竭、心肌肥厚、心房颤动等获得性心律失常患者HCN4基因的表达上调，可以使If增大，导致心律失常发生。     

神经肽Y活化大鼠心肌细胞内Ca^2＋及钙调素依赖的钙调神经磷酸酶途径

目的 观察神经肽 Y （NPY）对心肌细胞内Ca^2＋及钙调素（CaM）依赖的钙调神经磷酸酶（CaN）信号传导途径的影响.方法 以NPY刺激心肌细胞.用环胞素A（CsA）特异性抑制CaN活性.应用Western印迹测细胞内CaN-α蛋白表达.采用组织化学法测CaN酶活性.用Fluo3-AM荧光标记法观察心肌细胞胞质及核内钙离子浓度变化.结果 加入100 nmol/L NPY刺激后,心肌细胞CaN酶活力较对照组明显增高（P＜0.05）,10 nmol/L NPY组和CsA 组（100 nmol/L NPY ＋ 5 μg/ml CsA） CaN酶活性与对照组相比,差异无统计学意义.100 nmol/L NPY组心肌细胞内CaN-α蛋白表达较对照组显著增高（P＜0.05）. 加入100 nmol/L NPY在10 min内,心肌细胞胞浆及核内钙含量与对照组相比,差异无统计学意义.经100 nmol/L NPY刺激24 h后,心肌细胞胞浆及核内钙含量明显高于对照组（P均＜0.01）.结论 NPY可活化心肌细胞内Ca^2＋及CaM-CaN途径.NPY刺激下产生的细胞内钙增加,可能是其活化CaN途径的始动环节.     

心肌蛋白激酶C

心肌蛋白激酶Ｃ激活对心肌细胞钙转运、β受体信息传递途径的各环节以及心肌细胞生长有调节作用；可引起心肌负性变力作用；与缺血引起的心律失常、心肌肥大以及充血性心衰的发展过程有密切关系。     

细胞内钙信号对锌指转录因子及胚心标志基因的调控

目的：探讨心肌细胞内游离钙离子浓度（［Ca2+］i）变化对锌指转录因子及胚心标志基因的影响。 方法: 以原代培养的乳鼠心肌细胞为模型，血管紧张素Ⅱ（AngⅡ）及雷尼丁(RY)剌激心肌细胞跨膜钙内流及细胞内钙释放; Fura-2/AM比率荧光成像系统分析细胞内钙信号；免疫印迹(Western blotting)检测心肌细胞钙调神经磷酸酶(CaN)、活化T细胞核因子（NFAT3）、锌指转录因子（GATA4）、α-actin蛋白表达，RT-PCR 检测心肌球蛋白重链（β-MHC）mRNA表达。 结果: AngⅡ及RY均可使心肌细胞内［Ca2+］i增加，与对照组相比差异显著（P<0.01）。AngⅡ、RY刺激1、3 d，心肌细胞CaN、NFAT3、GATA4、α-actin蛋白表达及β-MHC mRNA表达明显高于对照组(P<0.05或P<0.01)。 结论: 细胞内钙信号的变化可能通过影响CaN及ERK信号通路，增加心肌细胞胚心标志基因的表达,在心肌细胞肥大的病理过程中起重要作用。     

无钙及不同钙浓度对培养大鼠心肌细胞膜钙通道活动的影响

无钙及不同钙浓度对培养大鼠心肌细胞膜钙通道活动的影响郭勇吴绍华胡礼振谢华福张玉曾晓荣余华刘智飞（泸州医学院组胚教研室）作者应用膜片钳技术对无钙和不同钙浓度孵育的培养乳大鼠心肌细胞膜Ｌ型钙通道活动进行了研究。选用胰酶分离５天的心肌细胞进行实验。研究发现...     

钙调蛋白信号转导途径的机制及其对心律失常的影响

钙调蛋白(Calmodulin,CaM)对细胞内钙离子(Ca)的浓度具有重要的调节作用。Ca/CaM/钙调蛋白激酶Ⅱ是心肌细胞CaM信号转导的重要途径之一。钙调蛋白激酶Ⅱ(CaMKⅡ)是一种重要的丝/苏氨酸蛋白激2+酶,其表达直接影响心肌细胞的功能和电生理学特性。CaMKⅡ作为Ca调节通路的组成成分,在过度激活时会通过增加钙通道的开放频率而引发心律失常。而且在缺血再灌注初期,CaMKⅡ活性的增加可触发再灌注性心律失常,CaMKⅡ阻断剂对钙超载损伤的心肌细胞有保护作用。     

心力衰竭对心肌钙相关通道的影响

心力衰竭伴有心室功能的下降,神经体液因子的激活,以及致心律失常性的增加.心力衰竭的发病机制与心肌钙转运失常密切相关,而与心肌钙离子密切相关的通道——钙离子通道及相关钙调控蛋白(calcium handling proteins)随着收缩和(或)舒张功能的下降而改变,易触发心律失常.深入研究这些蛋白变化与心律失常发生的关系,将会对目前心衰心律失常防治的难题提供更好的解决方法.