CaMKⅡ翻译后修饰在心血管疾病中的作用研究进展

钙离子(Ca~(2+))信号转导途径对维持心血管系统稳态及功能有重要作用。Ca~(2+)-钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ(CaMKⅡ)功能繁多且在心血管系统表达丰富,参与调控多种病理生理过程,包括兴奋收缩偶联、兴奋转录偶联、心力衰竭及心律失常等。CaMKⅡ活化可分为经典的Ca~(2+)-钙调蛋白依赖性活化及翻译后修饰(PTMs)。目前已发现的PTMs主要包括氧化应激、亚硝基化、O-连接糖基化、相互作用蛋白等,不同PTMs在急性冠状动脉综合征、缺血再灌注损伤、心力衰竭、心律失常等心血管模型中均发挥重要作用。     

慢性持续性低氧对大鼠海马CaMKⅡ的影响

目的探讨慢性持续性低氧对大鼠海马钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ（CaMKⅡ）表达量及其磷酸化水平的影响。方法选取清洁级SD成年雄性大鼠,随机分为6组每组6只。正常对照组（C组）,低氧1d组（H1）,低氧3d组（H3）,低氧7d组（H7）,低氧14d组（H14）,低氧21d组（H21）。建立慢性持续性低氧模型。测量右心室收缩压,计算右心室肥厚指数,即右心室重量与左心室加室间隔重量比值[RV/（LV＋S）]。断头取海马组织,应用10%SDS-PAGE和Western blot技术及GelDoc凝胶成像系统半定量检测T-CaMKⅡ和p-CaMKⅡ水平。结果与C组（100%）相比,H1[（77.6±14.9）%]、H3[（66.7±19.3）%]、H7[（79.6±21.7）%]、H14[（75.7±14.2）%]、H21[（78.8±12.9）%]组大鼠海马p-CaMKⅡ水平显著下降（P〈0.05）。同时与C组（100%）相比,H1[（67.9±25.3）%]、H3[（74.1±23.2）%]、H7[（72.2±25.1）%]、H14[（75.3±12.4）%]、H21[（73.3±16.1）%]组大鼠海马CaMKⅡ蛋白表达量显著下降（P〈0.05）。结论慢性持续性低氧可使大鼠海马组织内CaMKII活性下降,并抑制该蛋白的正常表达。     

钙离子/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ在心力衰竭与触发性心律失常中的信号转导作用

心力衰竭的心肌细胞可发生组织重构和电重构,尤其是细胞内钙离子循环出现障碍时,引起心脏电-机械活动异常,这也是其心律失常产生的主要原因。近年来研究表明,钙离子/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ通过调节钙循环的各个环节,在心肌肥大和凋亡所致心电重构和心力衰竭的发生、发展中起着关键的信号转导作用,该文将近年来的研究进展扼要概述。     

CaMKⅡ信号通路在神经肽Y诱导心肌细胞肥大中的作用

目的：探讨钙离子／钙调蛋白（Ca^2＋／CaM）依赖的蛋白激酶Ⅱ（CaMKⅡ）信号通路在神经肽Y（NPY）诱导下心肌细胞肥大的作用。方法：原代培养SD乳鼠心肌细胞，将细胞分为5组，NPY组：培养液中加入终浓度为100nmol／L的NPY：KN-931组、KN-935组和KN-9310组除加入100nmol／L的NPY外，分别加入CaMKⅡ特异性抑制剂KN-93，终浓度为1μmol／L、5μmol／L和10μmol／L；对照组：培养液中不加任何刺激药品。加药24h后采用 ^3H-亮氨酸（Leu）掺入法测定各组心肌细胞蛋白质合成速率，Western blotting测定对照组与NPY组心肌细胞的CaMKⅡδ蛋白表达。结果：经100nmol／L NPY刺激24h后，可明显增加心肌细胞^3H-Leu掺入量（p〈0．05），KN-93（1-10μmol／L）可以抑制NPY刺激的心肌细胞^3H-Leu掺入量的增加，并呈剂量依赖性（P均〈0．05）；100nmol／L NPY明显增加心肌细胞内CaMKⅡδ蛋白的表达（P〈（0．05）。结论：Ca^2＋／CaM依赖的蛋白激酶Ⅱ（CaMKⅡ）信号途径参与NPY诱导的大鼠心肌细胞肥大反应。     

CaMKⅡ在前列腺癌发生发展中的作用研究进展

钙/钙调素依赖性蛋白激酶Ⅱ（calcium/calmodulin dependent protein kinase Ⅱ,CaMKⅡ）是一种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,其活性被钙/钙调蛋白复合物（Ca²⁺/CaM）所调节,研究表明CaMKⅡ活化包括离子通道、激酶、转录因子在内的约40种蛋白质从而在多种肿瘤细胞的增殖、分化、侵袭、转移中发挥重要作用。CaMKⅡ是一个由α、β、γ、δ4种基因编码不同亚型的多聚酶,各亚型在不同肿瘤中的表达各异,笔者就CaMKⅡ的结构、功能及其各亚型在不同肿瘤中的表现及在前列腺癌发生、发展中的作用进行综述。     

Ryanodine受体Ser2815位点磷酸化状态的改变在心肌肥厚兔触发性室性心律失常中的作用

目的 研究Ryanodine受体Ser2815位点磷酸化状态的改变在心肌肥厚兔触发性室性心律失常中的作用.方法 将30只日本长耳兔随机分为3组:假手术组(Sham组)、心肌肥厚组(LVH组)、心肌肥厚+KN-93组(KN-93组),LVH组和KN-93组均通过缩窄腹主动脉建立兔心肌肥厚模型,Sham组仅游离腹主动脉不进行缩窄.8周后行超声心动图证实心肌肥厚形成,制备兔左室楔形心肌块的灌流模型,同步记录心内、外膜动作电位及跨壁心电图.KN-93组预先给予KN-93预灌,然后观察各组在异丙肾上腺素(1 μmol/L)灌流和快频率程序刺激下触发活动和室性心动过速的发生率.灌流完毕后取左室心肌组织,应用Western blot检测各组心肌Ryanodine受体总量及其Ser2815位点磷酸化蛋白水平.结果 Sham组、LVH组和KN-93组触发活动的发生率分别为0/10、10/10、4/10,室性心动过速或室颤的发生率分别为0/10、9/10、3/10,KN-93组均较LVH组明显降低(均P＜0.05);LVH组Ryanodine受体总量及Ser2815位点磷酸化蛋白水平较Sham组增加(均P＜0.05),KN-93组Ser2815位点磷酸化蛋白水平较LVH组减少(P＜0.05).结论 KN-93可通过降低Ryanodine受体Ser2815位点的磷酸化水平抑制肥厚心肌的室性心律失常,Ryanodine受体的过度磷酸化是触发性心律失常发生的重要机制之一.     

钙调蛋白激酶Ⅱ信号转导途径在血管紧张素Ⅱ致心肌肥大反应中的调控作用

目的 研究钙调蛋白激酶Ⅱ(CAMKⅡ)途径在血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)诱导乳鼠心肌细胞肥大反应中的作用.方法 原代培养乳鼠心肌细胞,分为对照组(不加任何干预因素),肥厚组(Ang Ⅱ刺激心肌细胞肥大),缬沙坦组(缬沙坦直接作用于心肌细胞)和预处理组(缬沙坦进行干预30 min后,加入AngⅡ刺激心肌细胞).测定心肌细胞3H-亮氨酸掺入作为心肌细胞肥大的指标;用RT-PCR和Western blot法检测心肌细胞CAMK Ⅱδ的mRNA和蛋白质表达的水平.结果 ①AngⅡ在10-9～10-6 mol/L范围内剂量依赖性地增加乳鼠心肌细胞的3H-亮氨酸掺入.选择10-7 mol/L AngⅡ作用心肌细胞48 h为成功的心肌细胞肥厚模型.② AngⅡ(10-7 mol/L)处理心肌细胞48 h,可使3H-亮氨酸掺入明显增加,该作用可被缬沙坦明显抑制.③与对照组相比,肥厚组心肌的CAMKⅡδ mRNA水平显著增加;而缬沙坦预处理组较之肥厚组则显著下降.④与对照组相比,肥厚组心肌的CAMK Ⅱδ的蛋白质表达显著增加;而缬沙坦预处理组的CAMKⅡδ蛋白质表达水平较之肥厚组则显著下降.结论 ①CAMKⅡ信号转导通路激活是AngⅡ介导的心肌肥大反应重要环节之一.②缬沙坦抑制Ang Ⅱ介导心肌肥大反应的机制可能部分是通过抑制CAMKⅡδ的表达而实现的.     

CaMKⅡ调控脂多糖诱导的心肌细胞内钙、ROS的作用机制研究

目的 探究钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ(CaMKⅡ)调控脂多糖(LPS)诱导的心肌细胞胞浆Ca2+、活性氧(ROS)的分子作用机制.方法 大鼠心肌细胞(H9C2)经10.0μg/ml的LPS处理48 h,构建心肌炎体外细胞模型.实验分为对照组、LPS组(10.0μg/ml的LPS作用48 h)、KN93+LPS组[5.0μ...     

钙调蛋白激酶Ⅱ和蛋白激酶A信号转导通路在儿茶酚胺敏感性室性心动过速中的作用

目的研究钙调蛋白激酶Ⅱ和蛋白激酶A信号转导通路在儿茶酚胺敏感性室性心动过速中的作用。方法日本长耳白兔随机分成正常对照组、模型组、KN93组以及H89组。制备兔左室楔形心肌块灌流模型,正常组灌流蒂罗德液,模型组灌流咖啡因和异丙肾上腺素,KN93组在灌流咖啡因与异丙肾上腺素的基础上加灌KN93,H89组同样在灌流咖啡因与异丙肾上腺素的基础上加灌H89。观察通过程序性刺激后触发活动和室性心律失常的诱发情况。结果对照组触发活动和室性心律失常的诱发率为0。通过灌流咖啡因与异丙肾上腺素以后,QT间期明显缩短,模型组触发活动的诱发率为12/13,室性心律失常的发生率为8/13;而灌流KN93和H89后触发活动分别减少至4/9和6/11,室性心律失常减少到1/9和2/11。钙调蛋白激酶Ⅱ抑制剂和蛋白激酶A抑制剂可以减少药物灌流儿茶酚胺敏感性室速模型的触发活动和室性心律失常的发生。结论儿茶酚胺敏感性室性心动过速的发生跟钙调蛋白激酶Ⅱ和蛋白激酶A信号转导通路密切相关。该信号通路有望成为儿茶酚胺敏感性室性心动过速的治疗靶点。     

CaMKⅡ在8-Br-cAMP诱发的脊髓背角LTP中的作用

目的：探讨钙-钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ(CaMKⅡ)在8-Br-cAMP诱发的脊髓背角长时程增强(LTP)中的作用。方法：采用SD大鼠，常规细胞外记录技术记录脊髓背角腰膨大部位浅层C-纤维诱发电位。结果：①8-Br-cAMP(1mmol／L)诱发的脊髓背角LTP咬合(occlude)强直刺激诱导的LTP；②CaMKⅡ选择性抑制剂KN-93(100μmol／L)或AIP(200μmol／L)阻断8-Br-cAMP诱导的脊髓背角LTP；③蛋白质合成抑制剂茴香霉素(200μmol／L)抑制8-Br-cAMP诱发的脊髓LTP。结论：CaMKⅡ参与8-Br-cAMP诱导的脊髓背角C-纤维诱发的LTP；8-Br-cAMP诱导的LTP与强直电刺激诱导的LTP在机制上至少存在部分相同的步骤或途径。     

钙调蛋白激酶Ⅱ抑制剂抗肥厚心肌室性心律失常发生机制的研究

目的探讨钙调蛋白激酶Ⅱ特异性抑制剂KN-93抗肥厚心肌室性心律失常发生的机制。方法雌性新西兰大白兔随机分为4组：假手术组（sham组）、心肌肥厚组（LVH组）、心肌肥厚＋KN-93组（KN-93组）、心肌肥厚＋KN-92组（KN-92组），每组14只。LVH组、KN-93组及KN-92组通过缩窄腹主动脉制备兔心肌肥厚模型。8周后，制备兔左室楔形心肌块的灌注模型，同步记录心内、外膜动作电位及跨壁心电图，观察低钾（2mmol／L）、低镁（0．25mmol／L）蒂罗德液灌流及慢频率（2000～4000ms）刺激条件下各组早期后除极（EAD）和尖端扭转型室性心动过速（Tdp）的发生率。采用胶原酶消化法分离单个心肌细胞，应用膜片钳技术记录动作电位（AP），观察低钾、低镁蒂罗德液灌流及慢频率（0.25～0.5Hz）刺激条件下，各组EAD的发生率。结果在低钾、低镁蒂罗德液灌流及慢频率刺激条件下，兔左室楔形心肌块水平，sham组、LVH组、KN-92组（0.5μmol／L）及KN-93组（0．5μmol／L）EAD的发生率分别为0／10、10／10、9／10和5／10，Tdp的发生率分别为0／10、5／10、4／10和1／10。单个心肌细胞水平，Sham组、LVH组、KN-92组（0．5μmol／L）及KN-93组（0.5μmol／L）EAD的发生率分别为0／12、11／12、10／12和5／12。结论钙调蛋白激酶Ⅱ介导心肌肥厚兔室性心律失常的发生，其主要作用机制是通过增加EAD的发生率，从而触发室性心律失常的发生。     

低浓度铅对大鼠脑组织CaMKⅡ mRNA及其蛋白表达的影响及驱铅丸的干预作用

目的探讨低浓度铅对大鼠脑组织钙离子/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ(CaMKⅡ)表达的影响及中药驱铅丸的干预作用。方法 40只大鼠随机分为5组:对照组、模型组、中药高、低剂量组、依地酸钠钙(EDTA)组。除对照组外,其他4组饮水中均添加0.02%醋酸铅,中药高、低剂量组分别按每日3.5g/kg和2.0g/kg的剂量灌服驱铅丸,EDTA组以每日EDTA加普鲁卡因按50.0mg/kg肌肉注射。60d后,检测全血、脑组织铅含量,反转录-聚合酶链反应(RT-PCR)法和免疫组织化学法检测脑组织CaMKⅡ mRNA及其蛋白表达。结果与对照组比较,模型组血铅、脑铅含量显著增高(P0.01),脑组织CaMKⅡ mRNA及其蛋白表达显著降低(P0.01);与模型组比较,驱铅丸高剂量组脑铅、血铅含量显著降低(P0.05),脑组织CaMKⅡ mRNA及其蛋白表达显著增高(P0.05)。结论驱铅丸可降低铅中毒大鼠血铅、脑组织铅含量,其机制与增加脑组织CaMKⅡmRNA及其蛋白表达等有关。     

阿尔茨海默病外周血中miR-219和CaMKⅡ-γ的表达

目的 探究阿尔茨海默病（AD）患者外周血中miR-219和钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ-γ（CaMKⅡ-γ）表达情况及临床意义。方法 选取四川大学华西医院门诊部2016年2月至2019年2月收治AD患者79例,根据临床痴呆表评分将AD患者分为轻度组29例,中度组24例,重度组26例。选择本院同期健康体检者79例为对照组,采用实时荧光定量聚合酶链反应（qRT-PCR）测定各组研究对象外周血血清miR-219、CaMKⅡ-γ水平,采用酶联免疫法检测白细胞介素-6（IL-6）和肿瘤坏死因子-α（TNF-α）水平,采用Pearson分析法分析miR-219水平、CaMKⅡ-γ mRNA、IL-6、TNF-α水平之间相关性。结果 与对照组相比,AD组患者血清CaMKⅡ-γ mRNA、IL-6、TNF-α水平较高,血清miR-219水平较低,差异均有统计学意义（P<0.05）;与轻度组相比,中度组和重度组AD患者血清CaMKⅡ-γ mRNA、IL-6、TNF-α水平较高,miR-219水平较低,差异均有统计学意义（P<0.05）,与中度组相比,重度组AD患者血清CaMKⅡ-γ mRNA、IL-6、TNF-α水平较高,miR-219水平较低,差异均有统计学意义（P<0.05）。Pearson分析显示miR-219与CaMKⅡ-γ、IL-6、TNF-α呈负相关（r=-0.546、-0.584,P<0.05）,CaMKⅡ-γ与IL-6、TNF-α呈正相关（r=0.523、0.603,P<0.05）。结论 阿尔茨海默病患者血清CaMKⅡ-γ mRNA水平上调,miR-219水平下调,与病情严重程度有关,可能与阿尔茨海默病发生进展存在一定关系。     

鞘内注射吗啡对切口痛大鼠脊髓背角p-αCaMK Ⅱ表达的影响

目的 研究鞘内注射（IT）吗啡对切口痛大鼠脊髓背角磷酸化钙-钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ（p-αCaMKⅡ）表达的影响.方法 雄性SD大鼠32只,随机分为4组（n=8）,分别为假手术组（S组）、切口痛组（IP组）、术前吗啡组和术后吗啡组.按Yaksh法鞘内置管,按Brennan法制备大鼠足底切口痛模型,以von Frey细丝法和热辐射法测定机械缩足反射阈值（MWT）和热刺激缩足反射潜伏期（TWL）,观察大鼠术后2 h时的疼痛行为学变化,应用免疫组织化学和Western blot法观察脊髓背角p-αCaMK Ⅱ表达的变化.结果 与S组比较,IP组大鼠MWT明显降低（P＜0.01）,TWL明显缩短（P＜0.01）.脊髓背角p-αCaMKⅡ阳性神经元数量和蛋白表达明显增加（P＜0.01） 与IP组比较,术前吗啡组和术后吗啡组大鼠的MWT明显升高（P＜0.01）,TWL明显延长（P＜0.01）,术前吗啡组大鼠脊髓背角p-aCaMK Ⅱ阳性神经元数量和蛋白表达明显减少（P＜0.05或P＜0.01）.结论 在大鼠切口痛模型中,术前IT吗啡的抗伤害作用可能与抑制切口痛引起的脊髓背角P-aCaMK Ⅱ表达增加有关.     

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-Caspase...     

大豆异黄酮对大鼠缺血再灌注脑组织CaMKⅡ表达的影响

目的:研究大豆异黄酮对缺血再灌注脑组织钙离子/钙调蛋白依赖性蛋白激酶(CaMK)Ⅱ表达的影响.方法:选取603健康成年SD大鼠,随机分成假手术组(Sham组)、缺血再灌注组(I/R组)和大豆异黄酮预处理组(SI组),各203.采用Longa改良线栓法制备大鼠大脑中动脉阻塞模型,缺血2 h后再灌注24 h,行神经功能缺损评分,TTC染色检测脑梗死体积,Western blotting技术检测CaMKⅡ蛋白表达.结果:I/R组神经功能缺损评分明显高于Sham组(P<0.01),与I/R组比较,SI组神经功能缺损评分明显下降(P<0.01).I/R组梗死体积高于Sham组(P<0.01),与I/R组比较,SI组梗死体积降低(P<0.01).I/R组缺血区CaMKⅡ蛋白表达量低于Sham组(P<0.01),与I/R组比较,SI组缺血区CaMKⅡ蛋白的表达量增加(P<0.01).结论:大豆异黄酮可能通过上调缺血区CaMKⅡ蛋白表达,减轻缺血再灌注脑损伤.     

CaMKⅡ对多囊卵巢综合征模型小鼠颗粒细胞中Caspase-3表达的影响

目的：探讨钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ(CaMKⅡ)在正常小鼠卵巢和多囊卵巢综合征(PCOS)小鼠卵巢组织中的差异表达,阐明CaMKⅡ对PCOS小鼠卵巢颗粒细胞凋亡的影响。方法：用蓖麻油溶解脱氢表雄酮(DHEA)皮下注射诱导PCOS小鼠模型(PCOS组),对照组小鼠注射等体积蓖麻油,采用酶联免疫吸附试验(ELISA)法检测2组小鼠血清中睾酮水平,阴道涂片监测2组小鼠发情周期变化,HE染色观察2组小鼠卵巢组织病理形态表现,免疫荧光染色法检测2组小鼠卵巢组织中CaMKⅡ蛋白定位和荧光强度,Western blotting法检测2组小鼠卵巢组织中CaMKⅡ和含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶3 (Caspase-3)蛋白表达水平。采用短发夹RNA (sh-RNA)-CaMKⅡ慢病毒转染人卵巢颗粒细胞(KGN细胞)建立稳转体系,分为空白对照组、 sh-CaMKⅡ-1组和sh-CaMKⅡ-2组,Western blotting法检测各组KGN细胞中CaMKⅡ和Caspase-3蛋白表达水平。结果：与对照组比较,PCOS组小鼠血清中总睾酮和游离睾酮水平明显升高(P<0.01),发情周期紊乱,停滞于发...     

愈痫灵对致痫大鼠海马神经元CaM和CaMKⅡα表达的影响

目的研究愈痫灵颗粒对致痫大鼠海马组织钙调蛋白(CaM)和钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱα(CaMKⅡα)表达的影响。方法采用腹腔注射戊四氮(PTZ)造成慢性癫痫大鼠模型,以半定量RT-PCR技术检测不同药物干预后大鼠海马组织CaM和CaMKⅡα的mRNA表达水平;图像自动分析系统进行其吸光度扫描。结果愈痫灵颗粒可降低海马神经元CaMmRNA的表达,升高CaMKⅡαmRNA的表达。结论通过调控Ca2 信号转导途径中的某些靶位点,影响Ca2 -CaM-CaMKⅡα信息链是愈痫灵颗粒抗癫痫的重要途径之一。