荧光定量法测量平滑肌细胞内钙离子浓度的探讨

目的 研究平滑肌细胞内Ca^2 浓度的动力学变化，建立一种定量测量细胞内Ca^2 浓度的方法。方法 分离肠系膜细动脉血管平滑肌(ASMC)细胞，用荧光探针Indo-1和激光扫描共聚焦显微成像技术测定单个平滑肌细胞Ca^2 浓度的动力学变化；首先在37℃环境下标定Ca^2 探针indo-1的解离常数Kd值，根据荧光-浓度换算公式将测量的荧光强度值换算成Ca^2 浓度值。结果 激光扫描共聚焦显微成像技术测量的细胞荧光图像分析显示．平滑肌细胞[Ca^2 ]i在地塞米松的刺激下显著上升，有时会出现自发钙波的现象，并且细胞内出现钙超载的现象(细胞荧光图像呈现白色)。通过测量得到的Kd值结合荧光强度-浓度换算公式可准确地测量细胞内[Ca^2 ]i。结论 荧光定量法结合共聚焦显微成像技术可以简易、快捷地监测细胞内钙离子的动力学变化，不失为一种定量测量细胞内钙离子的方法。     

N-甲基-D-天门冬氨酸受体介导缺氧SD大鼠PO/AH区神经元Ca2+浓度的变化

目的 研究N-甲基-D-天门冬氨酸(NMDA)受体特性,探讨NMDA对缺氧大鼠PO/AH区神经元Ca²⁺浓度的影响。方法 给大鼠应用NMDA受体激动剂NMDA和拮抗剂丙戊酸,观察其在正常和缺氧条件下对PO/AH区神经细胞内Ca²⁺浓度的影响。结果 在正常条件下,细胞内Ca²⁺荧光比值为0.95,第40秒加入NMDA后[Ca²⁺]_i的荧光强度迅速增高,25s后达到峰值2.054,并稳定在此水平,其升幅为(109±52)%,加入激动剂后30 s内达到峰值3.783,并持续稳定在此水平,加入NMDA后[Ca²⁺]_i升高了(286±91)%;缺氧条件下神经元[Ca²⁺]_i在加入丙戌酸后由平台向下的降幅为(103±45)%。结论 [Ca²⁺]_i的升高主要是由于NMDA受体通道开放,细胞外游离Ca²⁺易化扩散入胞内所致,丙戊酸可有效地降低NMDA受体活性,从而使细胞内游离Ca²⁺浓度明显下降,具有保护神经元免受缺氧损伤的作用。     

组胺对人角质形成细胞增殖、凋亡和分化的影响

目的 探讨组胺对体外培养人角质形成细胞(HKC)增殖、凋亡和分化的影响及其机制。方法 采用MTT法和蓝染色法检测组胺对HKC体外生长的影响,流式细胞仪检测细胞周期和细胞早期凋亡,细胞DNA梯度降解法检测凋亡,激光扫描共聚焦显微镜结合钙荧光探针技术检测HKC胞内游离Ca²⁺浓度([Ca²⁺]_i),SABC免疫细胞化学法检测HKC分化标志物角蛋白10(K10)及内披蛋白表达。结果 高浓度组胺抑制HKC生长,以10^-4mol/L抑制率最大(细胞存活率65.6%);低浓度组胺则促进HKC生长,以10^-8mol/L作用显著(细胞存活率130.7%)。10^-4mol/L组胺致HKCG0/G1期比例增高30.97%,S期比例减少73.81%,抑制G1/S期转换,并明显促进细胞凋亡,早期凋亡率18.64%明显高于对照组(5.60%,P<0.05)。10^-4mol/L组胺使HKC[Ca²⁺]_i上升58.9%,H2组胺受体拮抗剂西咪替丁则使[Ca²⁺]_i下降24.5%。10^-4mol/L组胺下调HKCK10及内披蛋白表达,但与对照组无显著性差异(P>0.05)。结论 高浓度组胺阻抑HKC细胞周期进程、诱导[Ca²⁺]_i增加及其显著的促凋亡作用可能是使HKC体外生长受抑的部分机制。在生理条件下,组胺可能具有调节表皮组织更新的作用;在炎症、损伤等病理条件下,大量的组胺可能抑制表皮的再生和KC的分化。     

荧光比率法测量平滑肌细胞内的钙动力学变化

目的建立一种荧光比率方法来测量细胞内钙离子的动力学变化,并研究血管平滑肌细胞钙动力学变化在重症休克血管反应性降低中的作用.方法复制SD大鼠失血性休克模型,分离肠系膜细动脉血管平滑肌(ASMC),使用荧光探针Fluo-3/AM、FuraRed双标记比率方法结合激光扫描共聚焦显微成像技术测定单个平滑肌细胞钙动力学变化;评估荧光比率法在动态测定胞内钙离子浓度变化中的应用及其观察ATP敏感钾通道(KATP)特异性阻滞剂优降糖对血管反应性和钙动力学影响.结果休克后2 h(失代偿期),血管反应性明显降低,NE作用带来的平滑肌细胞内钙离子浓度升高的程度明显减弱;加入优降糖可明显提高NE对平滑肌细胞内钙离子的升高作用,改善细动脉对NE的反应性,带来血管反应性部分恢复.在37℃,Fluo-3/AM、FuraRed浓度为5μnol/L的条件下,肠系膜细动脉平滑肌细胞负载40 min左右即可获得良好的标记效果.结论优降糖特异性的阻滞ATP敏感钾通道的开放,增多细胞外钙内流并提高血管反应性;使用荧光比率法可以使胞内钙离子浓度的测量不受荧光探针浓度、细胞大小、激光漂白等因素的影响,可以准确、实时、动态测量细胞内钙离子浓度变化.     

荧光比率法测量平滑肌细胞内的钙动力学变化

目的 建立一种荧光比率方法来测量细胞内钙离子的动力学变化，并研究血管平滑肌细胞钙动力学变化在重症休克血管反应性降低中的作用。方法 复制SD大鼠失血性休克模型，分离肠系膜细动脉血管平滑肌(ASMC)。使用荧光探针Fluo-3／AM、FuraRed双标记比率方法结合激光扫描共聚焦显微成像技术测定单个平滑肌细胞钙动力学变化；评估荧光比率法在动态测定胞内钙离子浓度变化中的应用及其观察ATP敏感钾通道(KATP)特异性阻滞剂优降糖对血管反应性和钙动力学影响。结果 休克后2h(失代偿期1，血管反应性明显降低，NE作用带来的平滑肌细胞内钙离子浓度升高的程度明显减弱；加入优降糖可明显提高NE对平滑肌细胞内钙离子的升高作用，改善细动咏对NE的反应性，带来血管反应性部分恢复。在37℃，Flu-o-3／AM、FuraRed浓度为5μmol／L的条件下，肠系膜细动脉平滑肌细胞负载40min左右即可获得良好的标记效果。结论 优降糖特异性的阻滞ATP敏感钾通道的开放，增多细胞外钙内流并提高血管反应性；使用荧光比率法可以使胞内钙离子浓度的测量不受荧光探针浓度、细胞大小、激光漂白等因素的影响，可以准确、实时、动态测量细胞内钙离子浓度变化。     

肺炎链球菌触发肺Ⅱ型上皮细胞微丝肌动蛋白重排的钙信号转导机制

目的 通过体外实验研究肺炎链球菌(S.pn)是否可通过肺型上皮细胞(A549)钙信号转导途径触发微丝肌动蛋白(F-actin)细胞骨架重排,进而导致S.pn对A549细胞的侵袭。方法 采用F-actin特异性FITC-phalloidin荧光染料,观察S.pn作用A549细胞前后F-actin细胞骨架重排情况,以重排百分率表示;用F-actin细胞骨架重排抑制剂细胞松弛素D预处理A549细胞,观察S.pn对A549细胞的侵袭;使用Ca²⁺信号转导抑制剂dantrolene预处理A549细胞,观察其与F-actin细胞骨架重排百分率间是否存在剂量依赖关系;用Fura-2/AM荧光探针负载A549细胞后测定S.pn粘附A549细胞30、60、90 min的胞内[Ca²⁺]_i。结果 S.pn作用A549细胞后,经FITC-phalloidin荧光染色,F-actin细胞骨架呈黄绿色块状聚集;F-actin细胞骨架重排抑制剂细胞松弛素D可明显降低S.pn对A549细胞的侵袭,在其浓度为0.25 μg/ml时,未得到可测的细菌数;Ca²⁺信号转导抑制剂可部分抑制A549细胞F-actin细胞骨架重排,且与F-actin细胞骨架重排百分率间存在量效关系;S.pn粘附A549细胞30、60、90 min后的胞内[Ca²⁺]_i高于对照[(187.4±17.3 nmol/L)],并达到饱和,分别为(487.5±38.1)、(548.2±35.6)和(557.2±47.5)nmol/L。结论 S.pn可通过Ca²⁺细胞信号转导途径触发A549细胞F-actin细胞骨架重排,进而导致S.pn侵袭A549细胞。     

牙龈卟啉单胞菌重组牙龈蛋白酶刺激牙龈成纤维细胞内钙离子浓度变化及其机制

目的：探讨牙龈卟啉单胞菌重组牙龈蛋白酶（rRgpB）刺激蛋白酶激活受体（PAR）介导的人牙龈成纤维细胞（HGF）内钙离子浓度（[Ca²⁺]_i）的动态变化及细胞内信号转导通路。方法：流式细胞术检测 HGF 表达的 PAR 类型,CCK-8 法检测细胞增殖,以牙龈卟啉单胞菌rRgpB作用于 HGF,激光共聚焦显微镜观察 HGF 内[Ca²⁺]_i的动态变化及 PAR-1 拮抗剂的阻断作用;蛋白质印迹法检测 HGF 内 c-Jun 氨基末端激酶（JNK）、胞外信号调节激酶 1/2（ERK1/2）、p38 丝裂原激活的蛋白激酶（p38 MAPK）、p65 蛋白水平的变化。结果：HGF 表达 PAR-1 和 PAR-3,且 rRgpB 可促进 HGF 生长。细胞受到 rRgpB 作用后能激发瞬时增强的[Ca²⁺]_i荧光信号,并且这种作用能够被 PAR-1 拮抗剂完全阻断;与空白对照组比较,rRgpB 诱导细胞6、12?h后,JNK、ERK1/2、p65 磷酸化蛋白表达均显著上调（均P<0.05）,但 p38 MAPK 磷酸化蛋白水平未见明显变化（P>0.05）;PAR-1 拮抗剂成功抑制了 rRgpB 诱导的 JNK、ERK1/2、p65 磷酸化蛋白表达的上调。结论：rRgpB 通过 PAR-1 诱导 HGF 内[Ca²⁺]_i增加,并激活细胞内 JNK、ERK1/2、核因子κB 信号通路。     

钙离子在顺铂诱导宫颈癌HeLa细胞自噬反应中的作用

目的：采用钙释放抑制剂联合化疗药物作用于宫颈癌HeLa细胞,探讨钙离子（Ca²⁺）在肿瘤细胞自噬反应中的作用,为辅助肿瘤治疗和药物研发提供依据。方法：选择处于对数生长期的人宫颈癌HeLa细胞,随机分为对照组、顺铂组、2-APB组和顺铂联合2-APB组（联合组）。MTT法检测HeLa细胞生存率,钙离子荧光探针法检测HeLa细胞胞浆和线粒体中游离Ca²⁺水平,共聚焦显微镜检测HeLa细胞中自噬相关蛋白LC3和P62的共定位情况。结果：MTT法检测,与对照组比较,顺铂组和联合组HeLa细胞生存率明显降低（P<0.05）;与顺铂组比较,联合组HeLa细胞生存率明显升高（P<0.05）。钙离子荧光探针法检测,与顺铂组比较,联合组细胞株胞浆和线粒体中游离Ca²⁺水平及LC3和P62蛋白共定位荧光强度明显降低。结论：化疗药物可诱导肿瘤细胞发生自噬,联合钙释放抑制剂给药可以降低肿瘤细胞自噬水平,提高肿瘤细胞对化疗药物的敏感性。     

糖基化终极产物对乳鼠心肌细胞胞内游离钙瞬间变化的影响

目的 探讨糖基化终极产物(AGEs)刺激对体外培养乳鼠心肌细胞内游离钙的影响。方法 应用荧光钙离子指示剂Fluo-3/AM将体外培养3~5 d的乳鼠心肌细胞染色,激光共聚焦显微镜(LSCM)观察不同浓度AGEs(50、100、200 μg/ml)对心肌细胞瞬时刺激后细胞内游离钙离子浓度的影响。结果 与对照组相比,AGEs刺激可以迅速引起心肌细胞胞内游离钙浓度的升高,其恢复时程显著延长并呈剂量依赖性。结论 AGEs可能通过改变心肌细胞内游离钙离子浓度对心肌细胞造成损伤。     

17β-雌二醇对大鼠骨髓间充质干细胞成骨分化过程中Ca2+通道的作用

目的：观察17β-雌二醇（17β-E2）对大鼠骨髓间充质干细胞（MSCs）成骨分化过程中钙离子（Ca²⁺）通道的影响,阐明17β-E2对MSCs促成骨分化的作用机制。方法：采用密度梯度离心法和贴壁筛选法分离出MSCs,连续传代3次,进行成骨细胞的诱导分化。将MSCs分为对照组[单纯成骨细胞培养基（OBM）培养]和不同剂量17β-E2组（在OBM中分别添加0.1、1.0、10.0和100.0 pmol·L^-1 17β-E2）。成骨诱导14 d,各组细胞经Fluo-3/AM染色后,利用激光扫描共聚焦显微镜测定平均荧光强度（MFI）,以MFI代表Ca²⁺水平。应用全细胞膜片钳技术记录不同条件下的全细胞Ca²⁺电流。结果：采用密度梯度离心法和贴壁筛选法成功分离MSCs。MSCs细胞呈成纤维细胞样,核呈椭圆形,细胞核内可见核仁。传代培养的MSCs生长旺盛,保持原代细胞的形态特征。随着17β-E2浓度的增加,各组细胞的Ca²⁺水平也逐渐增强,以100.0 pmol·L^-1 17β-E2组最为明显。与对照组比较,10.0和100.0 pmol·L^-1 17β-E2组的MSCs成骨分化过程中Ca²⁺水平和Ca²⁺电流峰值明显升高（P<0.05或P<0.01）,0.1和1.0 pmol·L^-1 17β-E2组Ca²⁺水平和Ca²⁺电流峰值差异无统计学意义（P>0.05）。结论：密度梯度离心法和贴壁筛选法分离所得细胞为大鼠MSCs。17β-E2通过增强MSCs Ca²⁺通道的开放,增强Ca²⁺内向电流发挥促进成骨形成作用,并呈剂量依赖性。     

脑源性神经营养因子对小鼠结肠平滑肌细胞的作用及其机制

目的 探讨脑源性神经营养因子(BDNF)对小鼠结肠平滑肌细胞(SMC)钙离子浓度及α-平滑肌激动蛋白(α-SMA)的影响及其相关调节机制。方法 Western blotting法检测BDNF基因敲除(BDNF^+/-)小鼠与正常野生型(BDNF^+/+)小鼠α-SMA表达水平的差异。培养原代小鼠结肠SMC,免疫荧光法检测SMC中酪氨酸激酶B(TrkB)受体的表达。同时以BDNF、TrkB受体阻滞剂(K252a)干预SMC,Western blotting法检测α-SMA和TrkB-PLC-Ca²⁺信号通路蛋白表达水平的变化,钙离子成像法检测SMC内钙离子浓度的变化。结果 与BDNF^+/+小鼠相比,BDNF^+/-小鼠结肠α-SMA表达水平明显降低。SMC表达TrkB受体,在BDNF作用下,SMC中α-SMA、TrkB-PLC-Ca²⁺信号通路蛋白表达量和细胞内钙离子浓度增加,且加入K252a可阻断以上变化。结论 BDNF可能通过TrkB-PLC-Ca²⁺信号通路作用于SMC,影响细胞内钙离子浓度及α-SMA的表达水平,进而影响肠道动力。     

玄参环烯醚萜苷对氧糖剥夺再灌注细胞模型内质网钙稳态的调控作用

目的: 阐明玄参环烯醚萜苷（IGRS）基于调控内质网应激反应对抗脑缺血再灌注损伤的作用及机制。方法: 采用IGRS（50、100、200 μg/mL）预处理PC12细胞24 h,然后构建氧糖剥夺/再灌注（OGD/R）细胞模型。MTT法检测细胞存活率,细胞内乳酸脱氢酶（LDH）释放法检测细胞损伤程度;流式细胞术检测细胞凋亡率,蛋白质印迹法检测B细胞淋巴瘤-2（Bcl-2）、Bcl-2相关X蛋白（Bax）、C/EBP同源蛋白（CHOP）、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶12（caspase-12）、葡萄糖调节蛋白78（GRP78）水平;实时逆转录PCR法检测肌浆网钙泵2（SERCA2）、1,4,5-三磷酸肌醇受体1（IP₃R1）、兰尼碱受体2（RyR2）mRNA表达;激光共聚焦显微镜观察细胞质中的游离钙离子浓度。结果: IGRS预处理可以提高OGD/R细胞存活率、减少LDH释放（均P < 0.01）;降低细胞凋亡率,抑制GRP78、CHOP,Bax和caspase-12蛋白表达（均P < 0.01）,上调Bcl-2和Bcl-2/Bax（均P < 0.01）,增加细胞SERCA2 mRNA表达（P < 0.01）,降低游离钙离子浓度,下调RyR2和IP₃R1 mRNA表达。结论: IGRS具有明确的神经保护作用,可能是通过调节SERCA2维持钙平衡,进而抑制内质网应激介导的细胞凋亡来减轻脑缺血再灌注损伤。     

环孢酶素A对缺氧大鼠右心室心肌CaN活性及血浆NO、一氧化氮合酶、内皮素-1水平的影响

目的 通过研究钙调神经磷酸酶(CaN)抑制剂对缺氧大鼠右心室心肌CaN活性及血浆一氧化氮合酶(iNOS)、NO、内皮素-1(ET-1)水平的影响,探讨CaN在慢性缺氧性右心室心肌肥厚中的作用。方法 将大鼠置于氧浓度为(10.0±0.5)%的大型玻璃舱中,每天24 h缺氧,持续7 d,建立大鼠慢性缺氧模型。实验大鼠分3组,即正常组、缺氧组、环孢酶素(CsA)处理组,每组各8只。缺氧组持续缺氧14 d,处理组在缺氧的同时腹腔内注射CsA(20 mg/kg·d)。第14天处死大鼠,取血,测NO、ET-1、iNOS水平,分离心脏称质量,并留右心室测CaN活性水平。结果 (1)缺氧组右室与左室加室间隔的质量比、右室质量/体质量均明显高于正常组和CsA处理组(P<0.01)。(2)缺氧组右心室心肌CaN活性明显高于正常组(P<0.01),而CsA处理组则明显低于缺氧组(P<0.01)。(3)缺氧组血浆NO、iNOS水平明显低于正常组(P<0.01),ET-1水平则明显高于正常组(P<0.01);而CsA处理后血浆NO、iNOS水平明显高于缺氧组(P<0.01),ET-1水平则明显低于缺氧组(P<0.01),与正常组之间差别无统计学意义(P>0.05)。结论 CaN抑制剂CsA对心肌肥厚的抑制作用可能与抑制CaN活性,调节血NO、iNOS和ET-1水平,改善肺动脉压力等有关。     

钙调蛋白及其突变体与电压门控钠离子通道1.2异亮氨酸-谷氨酰胺基序的结合作用

目的: 探讨在不同钙离子浓度下电压门控钠离子通道（Na_V）1.2与钙调蛋白（CaM）的结合,并分析CaM的钙离子结合位点突变后与Na_V1.2结合能力的变化。方法: 应用PCR技术构建Na_V1.2蛋白片段异亮氨酸-谷胺酰胺（IQ）基序的cDNA,采用QIAGEN点突变技术构建CaM突变体（CaM₁₂、CaM₃₄、CaM₁₂₃₄）,应用牵出（pull-down）试验技术检测有钙（100 nmol/L钙离子浓度）和无钙条件下Na_V1.2 IQ与CaM及其突变体（CaM₁₂、CaM₃₄、CaM₁₂₃₄）的结合情况。结果: CaM与Na_V1.2 IQ在无钙和有钙情况下均可互相结合,而单独重组谷胱甘肽-S-转移酶（GST）不具有与CaM结合的能力。无钙条件下CaM与Na_V1.2 IQ的结合量大于有钙条件下两者的结合量（P < 0.05）;无钙条件下,CaM野生型与Na_V1.2 IQ结合量大于CaM突变体与Na_V1.2 IQ的结合量,其中CaM₁₂₃₄的结合能力在三个突变体中最弱（P < 0.05）。结论: CaM及其突变体对Na_V1.2 IQ的结合具有钙离子依赖性,这一CaM调控Na_V1.2新机制为离子通道疾病研究提供了一定依据。