钙池操纵的钙通道与支气管哮喘气道平滑肌功能调控

钙信号是调控气道平滑肌细胞功能的重要机制。细胞内钙离子浓度受肌浆网内钙释放和胞外钙内流的双重调控。钙池操纵的钙通道（SOC）是哮喘气道平滑肌细胞外钙内流的重要机制,在哮喘气道高反应性和气道重塑中具有重要作用。近年来,通过分子生物学方法,已经发现了SOC相关调控分子STIM1和通道组成分子Orail,为深入研究气道平滑肌SOC的结构和功能关系,以及在哮喘防治中的作用提供了基础。本文就S0c及其与气道平滑肌功能的关系作一综述。     

钙池操纵的钙通道与支气管哮喘气道平滑肌功能调控

钙信号是调控气道平滑肌细胞功能的重要机制.细胞内钙离子浓度受肌浆网内钙释放和胞外钙内流的双重调控.钙池操纵的钙通道(SOC)是哮喘气道平滑肌细胞外钙内流的重要机制,在哮喘气道高反应性和气道重塑中具有重要作用.近年来,通过分子生物学方法,已经发现了SOC相关调控分子STIM1和通道组成分子Orail,为深入研究气道平滑肌SOC的结构和功能关系,以及在哮喘防治中的作用提供了基础.本文就SOC及其与气道平滑肌功能的关系作一综述.     

肥大和衰竭心肌L型Ca2+通道研究进展

心肌细胞 L 型钙电流 （ IC a· L）触发了 Ca2 +诱导的 Ca2 +释放 （ CICR） ,调节着细胞内瞬时 Ca2 +动力学 ,从而在兴奋—收缩耦联过程中起关键性作用。ICa· L密度和通道功能的改变参与了心力衰竭的发生。作者综述了 :1L型 Ca2 +通道的结构和生理作用 ;2肥大和衰竭的心肌 ICa· L变化及其频率依赖性调节机制 ;3 Ca2 + 通道和心力衰竭的治疗关系 ;4L型 Ca2 +通道未来研究方向     

支气管哮喘发病机制研究进展

气道重塑是一个复杂的过程,在支气管哮喘发病机制中越来越受到重视。其产生的原因很多,但血小板衍生生长因子-BB的刺激、STIMI／Orail介导的Ca2＋内流的确切机制还不清楚,阐明这些因素将为发现新的防治或逆转气道结构变化的治疗方法提供帮助。     

横纹肌肌浆网Ca2+释放通道的调节

横纹肌细胞内Ca2+转运的中心环节是肌浆网Ca2+释放通道(RyR)。RyR是565 kDa蛋白分子组成的四聚体,其位于胞浆的部分可与离子、小分子和蛋白相结合,并有磷酸化、氧化与亚硝基化位点,跨肌浆网膜部分形成Ca2+通道。在心肌与骨骼肌,因离子、小分子与蛋白-蛋白的相互作用,以及蛋白修饰等调节机制的差别,使得经细胞膜L-型Ca2+通道介导的RyR开放机制并不相同,对RyR通道关闭的调节也不相同。但是,心肌与骨骼肌中的Calstabins在RyR的多个结构域上存在结合位点,从而通过影响RyR结构域的相互作用,便可调节其空间构象而改变RyR通道的功能。因此,基因突变改变RyR的空间构象可导致遗传性心肌病与肌病,药物JTV519则通过稳定RyR的空间构象而防治心律失常,对抗骨骼肌疲劳。     

SK&F96365对大鼠肝缺血再灌注损伤后Kupffer细胞钙池操纵的钙通道电流的影响

目的:研究缺血再灌注损伤对大鼠肝Kupffer细胞钙池操纵的钙通道电流(ISOC)的影响,并筛选有效的钙通道阻滞剂进行拮抗.方法:建立SD大鼠肝缺血再灌注模型,利用低浓度胶原酶循环灌注、差速离心、选择性贴壁的方法急性分离肝Kupffer细胞,应用全细胞膜片钳记录技术,研究肝缺血再灌注损伤对大鼠肝Kupffer细胞ISOC的影响及钙通道阻滞剂SK&F96365的拮抗作用.结果:大鼠Kupffer细胞的ISOC为:假手术组-78.7±25.2 pA,缺血再灌注组-159.3±27.3pA,两组有显著统计学差异(n=15,P＜0.01).5-50μmol/L的SK&F96365对Kupffer细胞ISOC的抑制呈浓度依赖性增强,ISOC由-152.7±42.5 pA依次降至-81.4±24.2 pA,-56.1±26.4pA,-45.2±21.6 pA,-34.8±17.1 pA,-25.6±13.4 pA,SK&F96365对Kupffer细胞ISOC的抑制率逐渐增加,分别为43.9%±18.1%,59.2%±24.0%,66.3%±23.0%,73.8%±17.8%,80.9%±12.6%,其IC50值为6.53μmol/L.结论:缺血再灌注损伤可以促进S D大鼠Kupffer细胞上SOC的进一步开放,导致ISOC的增大,Kupffer细胞活化,进一步加重缺血再灌注损伤.SK&F96365对Kupffer细胞ISOC的抑制呈浓度依赖性增强,对肝细胞损伤具有保护作用.     

原发性高血压患者血小板内游离Ca2+浓度与血浆TxA2-PGI2平衡系统的关系

目的 :探讨血小板内游离 Ca2 浓度与血浆 Tx B2 、6 - keto- PGF1 α水平变化在原发性高血压 (EH)发病中的作用。方法 :测定 6 3例 EH患者血小板内游离 Ca2 浓度与血浆 Tx B2 、6 - keto- PGF1 α水平 ,并与 30例健康者对照。结果 :1EH患者血小板内游离 Ca2 浓度与血浆 Tx B2 水平显著高于正常对照组 ,6 - keto- PGF1 α水平显著低于正常对照组 ;2平均动脉压与血小板内游离 Ca2 浓度及血浆 Tx B2 / 6 - keto- PGF1 α比值显著正相关。结论 :血小板内游离 Ca2 浓度与血浆 Tx A2 - PGI2 平衡系统在 EH发病中有一定作用。     

窦房结组织及L-型电压门控钙通道蛋白表达的增龄性变化

为了检测窦房结不同区域L 型电压门控钙通道蛋白在窦房结增龄性中的变化 ,进一步阐明病窦综合征的病因及发病机制 ,我们采用异硫氰酸荧光素标记的链霉亲和素 生物素复合物技术 ,利用激光共聚焦显微镜测定幼年兔组 (1～ 2周龄 )、成年兔组 (5～ 6月龄 )和老年兔组 (40～ 70月龄 )窦房结组织不同区域L 型电压门控钙通道蛋白荧光强度。结果 :光镜下 ,幼年兔组的窦房结组织细胞最密集 ,成年兔次之 ,老年兔最少 ,老年兔有细胞核固缩、裂解现象 ,幼年组、成年组和老年组细胞数分别为 :2 6 .4 0± 3.2 7,15 .6 0± 2 .88,11.10± 1.91,其中两两比较 ,均有显著性差异 ;三个年龄组的兔窦房结组织的L 型电压门控钙通道蛋白荧光强度在外周区与中心区均有显著性差异 ,除了成年组 ,余年龄组的交界区与中心区表达也有明显差异 ;幼年组和成年组在窦房结中心区表达的L 型电压门控钙通道蛋白荧光强度具有显著性差异 (49.95± 5 .74vs 6 0 .5 5± 10 .5 4 ,P <0 .0 1)。结论 :兔窦房结组织细胞数随年龄增加而逐渐减少 ,并且在老年兔组出现核固缩、裂解现象 ;兔窦房结表达的L 型电压门控钙通道蛋白具有异质性 ;从出生到成年 ,兔窦房结组织中心区表达的L 型电压门控钙通道蛋白随年龄增长而增加 ,但在成年后无明显变化。     

兴奋毒作用下皮层神经细胞Ca^2＋变化机制

目的：检测谷氨酸兴奋毒损伤时,有胞外有Ca^2 或无Ca^2 ,,或有尼莫地平和Ca^2 条件下,神经细胞内[(Ca^2 )]i的变化,方法：用Fura-2/AM体外检测新生大鼠皮层神经细胞内游离钙离子浓度的方法。结果：发现谷氨酸兴奋毒可使皮层神经细胞[Ca^2 ]i上升并有剂量依赖性,胞外无Ca^2 或加入尼莫地平时神经细胞[Ca^2 ]i虽也上升,但幅度降低。三种条件下神经细胞在兴奋毒作用下[Ca^2=]i变化各不相同。结论：表明谷氨酸活化神经细胞膜上受体,使胞内钙库动员和细胞膜Ca^2 通道开放,导致[Ca^2_]i在短时间内总体表现为持续上升,存在兴奋毒损伤过程中有膦脂酶A2活化过度参与的信使基础。     

Ca2+ signaling, TRP channels, and endothelial permeability

Increased endothelial permeability is the hallmark of inflammatory vascular edema. Inflammatory mediators that bind to heptahelical G protein-coupled receptors trigger increased endothelial permeability by increasing the intracellular Ca2+ concentration ([Ca2+]i). The rise in [Ca2+]i activates key signaling pathways that mediate cytoskeletal reorganization (through myosin-light-chain-dependent contraction) and the disassembly of VE-cadherin at the adherens junctions. The Ca2+-dependent protein kinase C (PKC) isoform PKCalpha plays a crucial role in initiating endothelial cell contraction and disassembly of VE-cadherin junctions. The increase in [Ca2+]i induced by inflammatory agonists such as thrombin and histamine is achieved by the generation of inositol 1,4,5-trisphosphate (IP3), activation of IP3-receptors, release of stored intracellular Ca2+, and Ca2+ entry through plasma membrane channels. IP3-sensitive Ca2+-store depletion activates plasma membrane cation channels (i.e., store-operated cation channels [SOCs] or Ca2+ release-activated channels [CRACs]) to cause Ca2+ influx into endothelial cells. Recent studies have identified members of Drosophila transient receptor potential (TRP) gene family of channels that encode functional SOCs in endothelial cells. These studies also suggest that the canonical TRPC homologue TRPC1 is the predominant isoform expressed in human vascular endothelial cells, and is the essential component of the SOC in this cell type. Further, evidence suggests that the inflammatory cytokine tumor necrosis factor-alpha can induce the expression of TRPC1 in human vascular endothelial cells signaling via the nuclear factor-kappaB pathway. Increased expression of TRPC1 augments Ca2+ influx via SOCs and potentiates the thrombin-induced increase in permeability in human vascular endothelial cells. Deletion of the canonical TRPC homologue in mouse, TRPC4, caused impairment in store-operated Ca2+ current and Ca2+-store release-activated Ca2+ influx in aortic and lung endothelial cells. In TRPC4 knockout (TRPC4-/-) mice, acetylcholine-induced endothelium-dependent smooth muscle relaxation was drastically reduced. In addition, TRPC4-/- mouse-lung endothelial cells exhibited lack of actin-stress fiber formation and cell retraction in response to thrombin activation of protease-activated receptor-1 (PAR-1) in endothelial cells. The increase in lung microvascular permeability in response to PAR-1 activation was inhibited in TRPC4-/- mice. These results indicate that endothelial TRP channels such as TRPC1 and TRPC4 play an important role in signaling agonist-induced increases in endothelial permeability.     

风湿性心脏病心肌细胞内肌浆网钙离子转运功能变化的机制

目的：探讨风湿性心脏病（风心病）慢性心力衰竭时心肌细胞内肌浆网Ca2 转运功能变化的机制。方法：采用Westernblot法测定19例风心病患者（风心病组）和6例意外脑死亡者（对照组）心肌肌浆网钙泵蛋白和兰尼碱受体含量,同时采用草酸盐易化的肌浆网Ca2 摄取法测定两组心肌肌浆网的Ca2 摄取功能,采用测定“裸露”心肌束的咖啡因敏感性方法测定风心病患者心肌肌浆网的Ca2 释放功能。结果：风心病组钙泵蛋白和兰尼碱受体相对含量比对照组分别显著减少23％（P＜0．01）和10％（P＜0．05）,心肌匀浆肌浆网Ca2 摄取量和摄取率也均显著低于对照组（P＜0．05～P＜0．01）,并且风心病患者钙泵蛋白相对含量变化与肌浆网Ca2 摄取率变化呈显著正相关（r=0．81,P＜0．01）,“裸露”心肌束的相对Ca2 释放速率变化也明显低于正常水平,且与兰尼碱受体相对含量变化密切相关（r=0．67,P＜0．05）。结论：风心病心肌细胞内肌浆网Ca2 摄取和释放功能下降的机制主要与肌浆网的Ca2 摄取和释放蛋白含量变化有关。     

氟对小鼠神经细胞内游离钙的影响

目的观察氟对小鼠神经细胞内游离钙(Ca~(2 ))的影响,为探讨氟中毒的发生机制提供实验依据。方法①采用细胞培养方法,体外培养小鼠神经细胞。根据加氟剂量(NaF,0、5.0、10.0、15.0、20.0、40.0 mg/L)不同分为6组,在培养第15天,收集各组细胞,激光扫描共聚焦显微镜记录细胞内Ca~(2 )荧光图像;②出生后7d小鼠,按腹腔注射不同剂量的氟溶液(0、0.7、2.8、11.2 mg/kg)分为4组,于注射后8h处死小鼠,收集脑细胞,制备细胞悬液,记录细胞内Ca~(2 )荧光图像。结果体外培养加氟(≥5.0 mg/L)和体内腹腔注射氟溶液(≥0.7 mg/kg)均可导致神经细胞内Ca~(2 )增加,组间比较差异有统计学意义(F=191.20、93.83,P<0.01);各加氟组细胞内Ca~(2 )水平与对照组比较,差异均有统计学意义(P<0.01)。结论氟诱导神经细胞内Ca~(2 )增加,且随着加氟剂量的增加,细胞内Ca~(2 )水平也增加,二者呈剂量效应关系。     

钙预适应对膨胀离体大鼠心室所致心律失常的影响

为了证实钙预适应对膨胀离体大鼠心室所诱发的心律失常具有抑制作用 ,采用Langendorff方法灌流离体大鼠心脏。用正常灌流液灌流平衡后 ,离体心被随机分为 4组 :牵张对照组 ,钙预适应组 ,钙预适应 +维拉帕米组和钙预适应 +格列本脲组。维拉帕米和格列本脲在灌流液中的浓度分别为 1μmol/L和 10 μmol/L ,对钙预适应进行干预后及时用正常灌流液将他们从离体心洗脱。将可充灌液体的乳胶球囊通过左房及二尖瓣置于左室 ,通过向乳胶球囊注射液体对左室进行膨胀 ,记录膨胀前和膨胀过程中左室心电图和左室压力、冠脉流量和心率 ,观察心电图ST段和T波的变化 ,并计算对照组和各实验组由膨胀诱发心律失常的发生率和持续时间。结果 :通过乳胶球囊膨胀左室 ,使左室舒张末压增加相同的情况下 ,对照组心律失常总发生率达 10 0 % ,持续时间为 2 .5 6± 0 .4 6s ;钙预适应组较对照组心律失常总发生率明显降低 (40 % ) ,持续时间缩短到 1.6 7± 0 .6 1s(P均 <0 .0 5 ) ;用维拉帕米对钙预适应进行干预后 ,心律失常总发生率较钙预适应组增高 (90 % ) ,持续时间延长 (2 .5 0± 0 .4 6s) ;钙预适应 +格列本脲组心律失常发生情况和钙预适应组相似。各组离体心在膨胀前后冠脉流量和心率、心电图ST段和T波均未见明显变化。结论 :?     

高血压病患者血小板Na~ -H~ 交换与Ca~(2 )内流、Ca~(2 )结合力的关系

细胞内pH对血管平滑肌结构和功能有重要影响,本文通过观察高血压病患者血小板Na~ -H~ 交换活性、血小板Ca~(2 )内流和Ca~(2 )结合力等指标,探讨了细胞Na~ -H~ 交换活性和Ca~(2 )代谢与血压间的关系。     

T-type Ca2+ current contribution to Ca2+-induced Ca2+ release in developing myocardium

In normal adult-ventricular myocardium, Ca2+-induced Ca2+ release (CICR) from the sarcoplasmic reticulum (SR) is activated via Ca2+ entry through L-type Ca2+ channels. However, embryonic-ventricular myocytes have a prominent T-type Ca2+ current (ICa,T). In this study, the contribution of ICa,T to CICR was determined in chick-ventricular development. Electrically stimulated Ca2+ transients were examined in myocytes loaded with fura-2 and Ca2+ currents with perforated patch-clamp. The results show that the magnitudes of the Ca2+ transient, L-type Ca2+ current (ICa,L) and ICa,T, decline with development with the majority of the decline of transients and ICa,L occurring between embryonic day (ED) 5 and 11. Compared to controls, the magnitude of the Ca2+ transient in the presence of nifedipine was reduced by 41% at ED5, 77% at ED11, and 78% at ED15. These results demonstrated that the overall contribution of ICa,T to the transient was greatest at ED5, while ICa,L was predominate at ED11 and 15. This indicated a decline in the contribution of ICa,T to the Ca2+ transient with development. Nifedipine plus caffeine was added to deplete the SR of Ca2+ and eliminate the occurrence of CICR due to ICa,T. Under these conditions, the transients were further reduced at all three developmental ages, which indicated that a portion of the Ca2+ transients present after just nifedipine addition was due to CICR stimulated by ICa,T. These results indicate that Ca2+ entry via T-type channels plays a significant role in excitation-contraction coupling in the developing heart that includes stimulation of CICR.     

缬沙坦对心力衰竭时心肌钙调节蛋白作用的研究

目的:研究缬沙坦对心力衰竭(HF)时肌浆网(SR)钙离子调节蛋白的保护作用.方法:采用腹主动脉-下腔静脉造瘘术建立幼鼠HF模型,术后8周随机分为2组:未治疗组和治疗组(管饲缬沙坦),另设假手术组.对各组幼鼠左室组织提取SR膜,Western blotting法测定受磷蛋白(PLB)磷酸化水平,荧光分光光度仪检测钙离子(Ca2 )的重吸收和渗漏.结果:与假手术组比较,未治疗组体重降低(P<0.01),左室相对质量(LVRW)、右室相对质量(RVRW)均明显升高(P<0.01),16位丝氨酸磷酸化-受磷蛋白(Ser-16-PLB)蛋白量显著降低(P<0.01);与未治疗组比较,治疗组体重(P<0.01)升高,LVRW、RVRW降低(P<0.01),Ser-16-PLB蛋白量明显升高(P<0.01),接近假手术组水平;3组总PLB蛋白量差异无统计学意义(P>0.05);若分别向含有3组SR的缓冲液加入ATP(0.5 mmol/L)后,未治疗组的Ca2 的重吸收量同假手术组和治疗组比较,明显降低(P<0.01);当分别向含有3组SR的缓冲液中加入毒胡萝卜内酯(1μmol/L)后,未治疗组同另外2组比较出现明显的Ca2 渗漏(P<0.01);而当毒胡萝卜内酯(1μmol/L)和FKBP抑制剂FK506(30.μmol/L)一起加入3组SR的缓冲液中,假手术组、治疗组出现明显的Ca2 渗漏(P<0.01),而未治疗组较单独加入毒胡萝卜内酯时Ca2 渗漏仅轻微增多(P>0.05).结论:HF时心肌组织肥厚,细胞Ca2 重吸收量降低、渗漏明显,心肌PLB磷酸化水平显著降低.缬沙坦一方面抑制Ca2 渗漏,另一方面提高PLB的磷酸化水平,恢复Ca2 -ATP酶的Ca2 重吸收能力,提高心脏功能并有效抑制心室重塑.