机械牵张对大鼠心肌组织低氧诱导因子-1α和血管内皮细胞生长因子表达的影响

目的研究机械牵张对大鼠心肌组织低氧诱导分子1α(hypoxiainduciblefactor1α,HIF1α)和血管内皮细胞生长因子(vascularendothelialgrowthfactor,VEGF)表达的影响。方法采用大鼠离体灌流心脏模型,膨胀左心室30min,用RTPCR方法观测左室心肌细胞HIF1α、VEGF的表达,以及利用链霉素作为牵张激活通道(SACs)阻断剂研究SACs在其中的可能作用。结果与不牵张组HIFlα和VEGFmRNA的无表达比较,牵张可以明显增加HIFlα和VEGFmRNA的表达(P<0.05);而链霉素可以明显减少HIFlα和VEGFmRNA的表达(P<0.05);但是链霉素不能完全抑制急性牵张刺激激活的HIFlα和VEGFmRNA水平升高(P<0.05)。结论链霉素对膨胀左室致HIF1α、VEGF表达有明显抑制作用,提示心室膨胀经SACs激活胞内信号诱导HIF1α、VEGF表达。同时链霉素并不能完全抑制HIF1α、VEGF表达,暗示膨胀心室致HIF1α、VEGF表达进而引起心室肥厚尚有其他传导途径,仍需进一步研究。     

牵张激活通道对膨胀心室大鼠原癌基因c-fos表达的影响

目的:研究牵张心室时牵张激活通道（SACs）对心肌细胞表达原癌基因c-fos的影响。方法:离体灌流大鼠心脏并膨胀左心室30 m in,停止灌流剪下左心室,抽提组织总RNA行半定量RT-PCR,探讨牵张左室对心室细胞表达c-fos的影响及SACs在其中的可能作用。结果:RT-PCR结果示,在同样牵张力度及持续时间膨胀心室的条件下,牵张加链霉素组c-fos表达水平明显低于无链霉素组。结论:SACs通道阻断剂-链霉素对膨胀左室致c-fos表达有明显抑制作用,间接说明心室膨胀经SACs激活胞内信号诱导c-fos表达;同时链霉素并不能完全抑制c-fos表达,提示膨胀心室致c-fos表达进而引起心室肥厚尚有其他传导途径,仍需进一步研究。     

钙离子在肿瘤坏死因子α诱导心肌肥大中的作用

目的 研究Ca2+在肿瘤坏死因子α(TNF-α)诱导心肌细胞肥大中的作用.方法 Lowry法测心肌细胞蛋白含量;计算机图像分析系统测心肌细胞体积;3H-亮氨酸掺入法测心肌细胞蛋白合成;Till阳离子测定系统观察胞内[Ca2+]i瞬变.结果 IP3R阻断剂2-APB(30 μmol/L)或RyR阻断剂ryanodine (50 μmol/L)能降低由TNF-α(100μg/L)诱导的心肌细胞蛋白合成、蛋白含量以及细胞体积增加,二者合用抑制作用更强.L型Ca2+通道阻断剂nifedipine(50 μmol)对上述反应无明显作用(P＞0.05).IP3R阻断剂2-APB(30μmol/L)或RyR阻断剂ryanodine(50 μmol/L)能降低由TNF-α(100 μg/L)诱导的心肌细胞内钙离子瞬变幅度增高,二者合用作用抑制更强.L型Ca2+通道阻断剂nifedipine(50μmol/L)对其无明显作用(P＞0.05).结论 TNF-α通过调节心肌细胞内钙离子浓度从而诱导心肌细胞肥大.而在此过程中TNF-α可能主要是通过作用IP3R和RyR促使胞内钙贮库Ca2+释放而引起胞内钙离子水平增高的,而非通过打开L型Ca2+通道.     

瞬时受体电位M4通道相关的心脏疾病

瞬时受体电位通道(TRP)4是Ca2+激活的非特异性阳离子通道,参与心脏电活动的产生和传导。当其基因突变导致功能缺失时可通过减少钠通道Nav1.5或抑制电压依赖性钠通道的开放,降低心脏传导速度,从而引发心脏传导阻滞;在心肌肥厚时引起肥大心肌细胞的后除极化,导致致心律失常电重构及心律失常。TRPM4发挥作用的潜在分子机制,还需进一步研究。     

机械电反馈在心房颤动发生机制中的作用

研究表明,机械负荷状况的变化会引起心房电生理特性的变化。牵张心房可能会通过牵张激活离子通道(SACs)、细胞内Ca2+的变化等机制对心肌细胞的多种电生理学参数产生影响,包括有效不应期(ERP)缩短、动作电位时程(APD)缩短、局部除极化反应等,表明牵张心房具有促心律失常作用,会触发过早搏动和心房颤动(AF)。     

心肌细胞非特异性阳离子通道和离子流的研究进展

心肌细胞上存在瞬时感受器电位通道蛋白,介导形成多种非特异性阳离子通道,包括细胞外二价阳离子敏感的非特异性阳离子流、背景性非特异性阳离子流、胰岛素激活的非特异性阳离子流、牵张激活的非特异性阳离子流和瞬时内向电流等。它们在调节细胞静息电位水平和诱发生理及病理性心律失常中可能发挥重要作用。     

微管蛋白在体外牵张刺激诱导心肌细胞肥大反应中的作用

目的　探讨细胞骨架微管蛋白在牵张刺激心肌细胞肥大反应中的作用。方法　通过体外牵张培养的心肌细胞 ,采用3H 亮氨酸掺入法和四甲基偶氮唑盐微量酶反应比色法反映心肌细胞肥大指标和活心肌细胞数目 ,激光共聚焦定性、定量微管蛋白的合成和分布情况。结果　 2 0 %的持续性牵张引起心肌细胞的3H 亮氨酸掺入量 [12h为 (1870 0± 112 5 )cpm ,2 4h为 (2 0 15 5± 193 7)cpm],与对照组 [12h为 (112 2 7± 12 6 5 )cpm ,2 4h为 (12 10 7± 2 2 2 7)cpm]比较显著增加 ,微管解聚剂秋水仙素 (4μmol L)可以明显抑制3H 亮氨酸掺入量 [12h为 (12 92 7± 14 2 6 )cpm ,2 4h为 (132 7 8± 97 4 )cpm]。牵张 12h即可见微管蛋白荧光强度增强 ,2 4h部分细胞呈现微管蛋白结构坍塌 ,纹理模糊 ,荧光强度分布不均 ,微管蛋白最高光密度值 16 0 0 (任意单位 ) ,可被 4 μmol L秋水仙素抑制。 结论　细胞骨架微管蛋白系统是牵张刺激诱导心肌细胞肥大反应的细胞内信号传递途径之一。     

κ阿片受体激动通过钙调神经磷酸酶和胞外信号调节激酶信号抑制异丙肾上腺素诱导的乳鼠心肌肥大

目的探讨κ阿片受体(κ-OR)激动抑制异丙肾上腺素(Iso)诱导的乳鼠心肌细胞肥大的信号转导机制。方法利用体外培养模型,以Iso 10μmol/L诱导心肌细胞肥大,观察κ-OR激动剂U50488 H1μmol/L的作用,并进一步探索在钙调神经磷酸酶(CaN)特异性抑制剂环孢菌素A(CsA)、细胞外信号调节激酶(ERK)抑制剂U0126、L型钙通道阻滞剂维拉帕米及β肾上腺素受体阻断剂普萘洛尔存在的情况下,κ-OR的激活对心肌肥大的影响。Lowry法测心肌细胞蛋白含量;消化分离法及计算机图像分析系统测细胞体积;采用Till阳离子测定系统,以Fura-2/AM为荧光探针,观察胞内[Ca2+]i瞬间变化;Western blot法测CaN、ERK表达。结果U50488 H1μmol/L可以明显抑制Iso诱导的心肌蛋白含量增加、体积增大和胞内[Ca2+]i瞬间变化的增高,其抑制程度与CsA、U0126、维拉帕米及普萘洛尔相似;U50488 H可以抑制Iso诱导的CaN表达增加和ERK磷酸化增加;CaN抑制剂CsA可以抑制Iso诱导的ERK磷酸化增加,ERK抑制剂U0126可以抑制Iso诱导的CaN表达增加。结论κ-OR...     

瞬时受体电位通道与心律失常的关系

瞬时受体电位通道(TRP)超家族组成超过50种阳离子通道,分布在几乎所有心血管组织中,可以整合多种物理和化学的刺激诱导Ca2+进入胞内。TRP通道家族对心脏节律的维持起着关键作用:TRPC可能通过钙池操纵Ca2+通道参与起搏调控;肥厚心肌中TRPM4表达上调,通过瞬时性内向电流(Iti)参与延迟后除极的发生;TR-PC1和TRPC6参与牵张诱发性心律失常的发生;在缺血缺氧的病理条件下,ATP/UTP的释放激活TRPC3/7引发心电异常。将来有望通过干预TRP活性来开发新一代的抗心律失常药物。     

黄芪总皂苷对内质网应激诱导的心肌细胞肥大模型的保护作用

目的观察内质网应激(ERS)对心肌肥大的影响,探讨黄芪总皂苷对ERS诱导的心肌细胞肥大的保护作用。方法心肌细胞原代培养,实验分为对照组、衣霉素(TM)组、黄芪总皂苷联合TM(AST+TM)组。通过测定心肌细胞蛋白质合成速度、心肌细胞表面积观察心肌细胞肥大,通过内质网染色以及RT-PCR检测葡萄糖调节蛋白(GRP78)和C/EBP同源蛋白(CHOP)mRNA的表达观察心肌细胞ERS反应。结果与对照组相比,TM组心肌细胞蛋白质合成速度提高、心肌细胞表面积增加,ERS分子GRP78和CHOP mRNA表达增加,均有显著性差异(P0.01),内质网形态改变与TM组相比,AST+TM组心肌细胞蛋白质合成速度降低、心肌细胞表面积减小,GRP78和CHOP mRNA表达降低,均有显著性差异(P0.01),内质网形态恢复,与对照组类似。结论 ERS诱导剂TM诱导心肌细胞显著肥大,同时伴随ERS反应,黄芪总皂苷可以通过减弱ERS反应而抑制TM诱导的心肌细胞肥大。     

磷酸肌酸钠对慢病毒介导Calumenin蛋白沉默阿霉素损伤心肌细胞内质网应激信号通路的作用

目的:探讨磷酸肌酸钠对网腔钙结合蛋白(Calumenin)沉默阿霉素损伤心肌细胞内质网应激信号通路作用。方法:培养乳鼠心肌细胞,构建稳定的慢病毒——Calumenin质粒,转染乳鼠培养心肌细胞,实验分为4组:对照组(正常细胞+3mg/L阿霉素)、模型组(慢病毒感染细胞+3mg/L阿霉素)、磷酸肌酸钠1组(正常细胞+阿霉素+磷酸肌酸钠)、磷酸肌酸钠2组(转染细胞+阿霉素+磷酸肌酸钠)。采用Western blotting技术检测各组心肌细胞Calumenin蛋白、内质网应激伴侣蛋白GRP78及内质网应激信号通路因子PERK、PATF-4PERK、eIF2ɑ、ATF-4、IRE1、CHOP表达。结果:1与对照组比较,模型组及磷酸肌酸钠2组心肌细胞Calumenin蛋白表达明显减少(P0.01)。2与对照组相比,模型组内质网应激伴侣蛋白GRP78及内质网应激信号通路因子PPERK、eIF2ɑ、ATF-4、IRE1、CHOP表达明显增多(P0.01)。3与模型组相比较,磷酸肌酸钠1组及磷酸肌酸钠2组内质网应激伴侣蛋白GRP78及内质网应激信号通路因子P-PERK、eIF2ɑ、ATF-4、IRE1、CHOP表达减少(P0.01)。结论:阿霉素损伤可能诱发ERS,并通过ERS凋亡信号通路PERK→P-PERK→eIF2a→ATF-4→CHOP/IRE1→CHOP引起心肌细胞凋亡;磷酸肌酸钠可抑制阿霉素损伤所诱导内质网应激介导的心肌细胞凋亡,这一作用机制可能是通过Calumenin蛋白抑制ERS及其凋亡信号通路PERK→P-PERK→eIF2a→ATF-4→CHOP/IRE1→CHOP实现的。     

促红细胞生成素对培养的乳鼠心肌细胞肥大的影响

目的:观察促红细胞生成素(EPO)对乳鼠心肌细胞肥大的影响.方法:体外分离培养乳鼠心肌细胞,用血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)刺激产生肥大的心肌细胞,加入不同浓度的EPO对肥大心肌细胞进行干预,以细胞表面积和心钠素(ANF)mRNA表达作为细胞肥大的观察指标,采用Western blot方法检测细胞内信号分子转化生长因子β1(TGF-β1)、Smad2及p-Smad2蛋白表达.结果:20U/ml的EPO能有效逆转AngⅡ诱导的心肌细胞肥大,低于此浓度未见明显效果;EPO能减弱促心肌细胞肥大信号分子TGF-β1、Smad2 及p-Smad2蛋白表达.结论:EPO具有抗心肌细胞肥大作用,且这一作用与TGF-β1-Smad2信号途径有关.     

Notch1/Hes1通路活化通过抑制氧化应激改善高糖诱导的心肌细胞肥大

目的研究Notch1/Hes1信号通路活化对高糖诱导的心肌细胞肥大的影响,及其对氧化应激的作用。方法原代培养大鼠心肌细胞,采用图像分析法检测心肌细胞表面积,BCA试剂盒分析细胞总蛋白含量,采用RTq PCR和Western blot技术检测Notch1、Hes1、超氧化物歧化酶(SOD1)及诱导型一氧化氮合酶(iNOS)蛋白表达水平,相关试剂盒检测细胞匀浆中丙二醛(MDA)及一氧化氮(NO)含量。结果与对照组比较,高糖能明显诱导心肌细胞表面积及总蛋白含量的增加(P0.05),心肌细胞中Notch1、Hes1蛋白表达量也明显降低(P0.05),同时氧化应激产物MDA、NO明显升高(P0.05),并且SOD1显著降低、iNOS显著升高(P0.05);激活Notch1/Hes1信号通路能够显著降低高糖引起的心肌细胞肥大及氧化应激损伤(P0.05),而Notch1干扰慢病毒可阻断Notch1对心肌细胞肥大及氧化应激的上述改善作用(P0.05)。结论激活Notch1可以降低高糖诱导的心肌细胞肥大,其作用机制可能与降低细胞氧化应激损伤有关。     

丹参酮ⅡA磺酸钠对血管紧张素Ⅱ诱导的大鼠心肌细胞外信号调节激酶1/2的作用

目的 研究丹参酮ⅡA磺酸钠(STS)对血管紧张素Ⅱ(Ang Ⅱ)诱导的心肌肥大反应中细胞外信号调节激酶1/2(ERK1/2)是否有抑制作用.方法 培养新生大鼠心肌细胞,考马斯亮蓝法测定心肌细胞蛋白含量、[3H]-亮氨酸掺人法测定蛋白合成速率作为心肌肥大指标;用免疫荧光标记法和Western-blot测定磷酸化ERK1/2蛋白(p-ERK1/2)表达.结果 1)Ang Ⅱ(1 μmol/L)处理24 h,心肌细胞[3H]-亮氨酸掺入率、蛋白含量明显增加,STS能明显抑制Ang Ⅱ介导心肌细胞[3H]-亮氨酸掺人率、蛋白含量的增加;2)Ang Ⅱ刺激心肌细胞可见胞核内出现磷酸化ERK1/2荧光染色,丹参酮ⅡA可阻断AngⅡ引起的ERK1/2活化、入核过程.3)用Ang Ⅱ(1 μmol/L)处理心肌细胞5 min,磷酸化ERK1/2蛋白(p-ERK1/2)表达即开始增加,10 min左右时最明显.4)STS剂量依赖性抑制Ang Ⅱ诱导的心肌细胞磷酸化ERK1/2蛋白表达.结论 STS可以抑制Ang Ⅱ诱导的心肌肥厚,其机制与抑制磷酸化ERK1/2表达有关.     

丹参酮ⅡA磺酸钠对血管紧张素Ⅱ诱导的大鼠心肌细胞外信号调节激酶1/2的作用

目的研究丹参酮ⅡA磺酸钠(STS)对血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)诱导的心肌肥大反应中细胞外信号调节激酶1/2(ERK1/2)是否有抑制作用。方法培养新生大鼠心肌细胞,考马斯亮蓝法测定心肌细胞蛋白含量、[3H]-亮氨酸掺入法测定蛋白合成速率作为心肌肥大指标;用免疫荧光标记法和Western-blot测定磷酸化ERK1/2蛋白(p-ERK1/2)表达。结果1)AngⅡ(1μmol/L)处理24h,心肌细胞[3H]-亮氨酸掺入率、蛋白含量明显增加,STS能明显抑制AngⅡ介导心肌细胞[3H]-亮氨酸掺入率、蛋白含量的增加;2)AngⅡ刺激心肌细胞可见胞核内出现磷酸化ERK1/2荧光染色,丹参酮ⅡA可阻断AngⅡ引起的ERK1/2活化、入核过程。3)用AngⅡ(1μmol/L)处理心肌细胞5min,磷酸化ERK1/2蛋白(p-ERK1/2)表达即开始增加,10min左右时最明显。4)STS剂量依赖性抑制AngⅡ诱导的心肌细胞磷酸化ERK1/2蛋白表达。结论STS可以抑制AngⅡ诱导的心肌肥厚,其机制与抑制磷酸化ERK1/2表达有关。     

JAK/STAT信号通路与小分子热休克蛋白22在心力衰竭中的研究

JAK/STAT信号通路通过参与心肌细胞肥大、心肌血管生成、心肌缺血、细胞凋亡及心肌保护等多种生理及病理生理改变,从而影响慢性心力衰竭的发生、发展。热休克蛋白22(HSP22)可间接激活STAT蛋白,对抗心肌缺血,抑制心肌细胞凋亡,改善心肌代谢,发挥心肌保护作用,延缓心力衰竭的进程。对JAK/STAT信号通路及热休克蛋白22的进一步研究将从细胞分子角度阐述心力衰竭发病机制,为心力衰竭的防治提供新的思路。     

腺苷A1受体与к阿片肽受体激活对异丙肾上腺素诱导的心肌细胞肥大的交互作用

目的观察腺苷A1受体与κ阿片肽受体(κ-OR)激活对异丙肾上腺素(Iso)诱导的心肌细胞肥大的交互作用及机制。方法体外培养大鼠乳鼠心肌细胞,以Iso 10μmol/L诱导心肌细胞肥大,观察腺苷A1受体激动剂R(-)-N6-(2-phenylIsopropyl)adenosine(R-PIA)1μmol/L和κ-OR激动剂U50,488H1μmol/L对其作用,进一步探讨腺苷A1受体拮抗剂8-cyclopentyl-1,3-dipropylxanthine(CPDPX)0.1μmol/L存在时κ-OR的激活对细胞肥大的影响和κ-OR拮抗剂nor-binaltorphimine(NOR-BNI)1μmol/L存在时腺苷A1受体的激活对心肌细胞肥大的影响。通过Lowry法测心肌细胞蛋白含量;消化分离法及计算机图像分析系统测细胞体积;以Fluo-3/AM为荧光探针,共聚焦显微镜下测量心肌细胞内[Ca2+]i变化;RT-PCR法检测心肌细胞心房钠尿肽(ANP)的mRNA表达。结果 10μmol/LIso可以诱导心肌细胞肥大,1μmol/L的R-PIA(腺苷A1受体激动剂)可以明显抑制Iso诱导的心肌细胞蛋白合成增加、体积增大、ANPmRNA表达增加、心肌细胞内[Ca2+]i荧光强度增大,该抑制作用可以被1μmol/Lκ-OR拮抗剂NOR-BNI部分阻断;κ-OR激动剂U50,488H1μmol/L可以明显抑制Iso诱导的心肌细胞蛋白合成增加、体积增大、ANPmRNA表达增加、心肌细胞内[Ca2+]i荧光强度增大,该抑制作用可以被腺苷A1受体拮抗剂CPDPX部分阻断。结论腺苷可通过激动A1受体、阿片肽可通过激动κ受体抑制Iso诱导的心肌肥大,二者可以通过影响心肌细胞内[Ca2+]i浓度的增大而交互抑制Iso诱导的心肌肥大。     

呼吸机相关性肺损伤与炎症反应

呼吸机相关性肺损伤是由于机械牵张和高浓度氧吸入等因素触发多种肺组织细胞的感受器,激活阳离子通道、模式识别受体、丝裂原活化蛋白激酶等多种信号传导通路,引起细胞因子、趋化因子和黏附分子的合成与释放,诱发过度炎症反应,造成肺组织损伤。因此,对呼吸机相关性肺损伤中炎症反应的触发机制、作用通路及炎症因子做深入研究,可以为呼吸机相关性肺损伤的防治工作提供借鉴。     

G蛋白偶联雌激素受体1对血管紧张素Ⅱ诱导心肌细胞肥大的影响及其机制

目的:观察激活G蛋白偶联雌激素受体1(GPER1)对血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)诱导心肌细胞肥大的影响,并探讨其可能的机制。方法:2~3日龄乳鼠心肌细胞体外原代培养。利用串联质谱标签(TMT)蛋白质谱技术检测蛋白表达差异,并作相关生物信息学分析,筛查其可能的调节机制。机制研究分6组,空白对照组、AngⅡ组、AngⅡ+GPER1激活剂(G1)组、AngⅡ+G1+GPER1抑制剂(G15)组、AngⅡ+G1+细胞外调节蛋白激酶(ERK)抑制剂(U0126)组和AngⅡ+G1+丝氨酸/苏氨酸激酶(AKT)抑制剂(MK2206)组,各组n=3。检测各组心肌细胞GPER1的表达,心房钠尿肽(ANP)和B型利钠肽(BNP)的m RNA水平,ERK、AKT蛋白的表达及其相互作用,以及对自噬相关蛋白胞浆型自噬标记轻链3(LC3II)和膜型自噬标记轻链3(LC3I)的调控。流式细胞技术检测GPER1对细胞凋亡的影响。结果:AngⅡ诱导心肌细胞肥大呈浓度依赖性,ANP和BNP m RNA水平梯度升高(P0.05)。细胞免疫荧光染色显示,心肌细胞上存在GPER1蛋白表达。荧光定量逆转录聚合酶链式反应(q RT-PCR)结果显示,激活剂G1激活GPER1,并以浓度依赖方式抑制心肌细胞ANP和BNP m RNA水平(P0.05);在AngⅡ+G1+G15组,心肌细胞ANP和BNP m RNA水平重新升高(P0.05)。蛋白免疫印迹法(Western-blot)结果显示,与空白对照组或AngⅡ组相比,AngⅡ+G1组p-ERK、p-AKT蛋白表达增强(P0.05);与AngⅡ+G1组相比,AngⅡ+G1+G15组p-ERK和p-AKT蛋白表达降低(P0.05),AngⅡ+G1+MK2206组p-ERK、p-AKT蛋白表达水平和ANP、BNP m RNA水平降低(P0.05);AngⅡ+G1+U0126组对G1诱导的p-AKT蛋白的表达无影响。流式细胞技术显示,AngⅡ+G1组与AngⅡ组心肌细胞凋亡水平无差异(P0.05)。AngⅡ组较空白对照组LC3II/LC3I比值增大,其自噬水平显著升高(P0.01)。而AngⅡ+G1组较AngⅡ组LC3II/LC3I比值降低,其心肌细胞自噬水平降低(P0.01)。结论:GPER1的激活抑制心肌细胞肥大,其作用机制可能与AKT和ERK信号通路以及细胞自噬相关。     

心脏机械-电反馈研究进展

心脏是一个复杂的应力感受系统。心脏应力变化对自身电活动的影响 (主要是指直接影响 )被称为心脏机械 -电反馈(MEF)。牵张敏感离子通道可能是心脏MEF过程中重要的信号转导分子 ,在心肌已发现两类牵张激活的阳离子通道。研究MEF的发生机理以及心肌牵张敏感阳离子通道的特性 ,将可能为心律失常的防治开辟新的领域。