细胞凋亡中Ca2+稳态失调机制的研究进展

Ca2+是重要的胞内信号传导因子,其稳态失调是细胞凋亡中的一个普遍现象.Ca2+稳态失调机制涉及胞外Ca2+内流,胞内钙库动员,Ca2+空间分布改变,细胞内活性氧及Bcl-2基因的调节等.研究凋亡过程中Ca2+稳态失调的发生机制,有助于阐明凋亡的启动及信号传导机制,为各种凋亡相关疾病的诊治及药物开发提供新的思路.     

Ca2+与内质网途径的细胞凋亡

细胞Ca2+稳态的维持主要是通过内质网进行的，Ca2+在细胞内的活动多与内质网有关，胞内\[Ca2+\]的变化可以引起内质网应激，而过度的内质网应激则会导致细胞的凋亡。由于内质网和线粒体在细胞内空间结构上的接近，内质网释放的Ca2+又会引起线粒体途径的凋亡。一些内质网相关的因素也参与Ca2+所引起的细胞内质网途径的凋亡。     

缺氧/复氧诱导细胞凋亡及其调控

缺氧/复氧诱导细胞凋亡与其诱导细胞产生的复杂的生理反应,如线粒体细胞色素C释放、活性氧生成及线粒体Ca2+向胞质转移等密切相关,这些生理异常均直接或间接地启动了细胞凋亡;缺氧/复氧诱导细胞凋亡过程受Bcl-2家族蛋白、能量代谢、缺氧诱导因子以及缺氧反应基因等多因素的调控.     

钙离子对重组创伤弧菌溶细胞素诱导THP-1细胞损伤的影响机制

目的 研究重组创伤弧菌溶细胞素( rVvhA)诱导人单核细胞白血病细胞(THP-1)的凋亡机制及其Ca2+的变化.方法 采用CCK-8法、激光共聚焦显微镜结合Fluo 3/AM法、流式细胞术结合AnnexinV -PI标记等检测rVvhA对THP-1细胞的影响,并观察胞内Ca2+浓度变化.结 果rVvhA可诱导THP-1细胞发生凋亡并引起细胞内Ca2+浓度升高,细胞内钙离子螯合剂BAPTA-AM处理组胞内钙离子升高幅度远高于细胞外钙离子螯合剂EGTA处理组.结论 rVvhA具有诱导THP-1细胞凋亡的生物学活性,并能引起细胞内Ca2+浓度升高,升高的Ca2+主要源于胞外钙离子内流.     

重组人内抑素对佐剂性关节炎大鼠成纤维样滑膜细胞内钙离子稳态的影响

目的 观察重组人内抑素(rhEndestatin)对佐剂性关节炎大鼠成纤维样滑膜细胞(AA FLSs)内钙离子(Ca2+)稳态的影响,探讨rhEndomafin促进AA FLSs凋亡的离子机制,为RA药物治疗及寻找其治疗新靶点提供实验依据.方法雄性SD大鼠12只,体质量140～160 g,分为正常组(n=3)和从模型组(n=9).模型组大鼠制备从模型,体外培养AA FLSs,应用Ca2+荧光指示剂Fluo-3/AM孵育培养的细胞,激光扫描共焦显微镜检测有、无细胞外Ca2+,而rhEndestatin作用所致AA FLSs胞内Ca2+荧光强度发生动态变化,可以判断rhEndostatin对AA FLSs胞内Ca2+浓度([Ca2+]I)的影响.结果在胞外有Ca2+的情况下,rhEndostatin可引起静态AA FLS[Ca2+];快速增加,rhEndostatin作用10s后,[Ca2+];急剧增加达峰值,继之随时间缓慢下降,停止加药50 s后,[Ca2+]I尚未回复到加药前基础水平;而在无细胞外钙环境中,rhEndostatin未引起AA FLSs[Ca2+]I变化.结论 rhEndestafin可促进AA FLSs胞外Ca2+内流,引起胞内Ca2+超载,从而促进从FLSs凋亡.     

胞壁钙在交变应力影响菊花愈伤组织生长中的作用

Ca2+对植物细胞的结构和功能起着非常重要的作用.能维持细胞膜及膜结合蛋白的稳定性,参与胞内稳定和生长发育的调节过程.Ca2+是植物细胞壁的主要成分,通常与果胶结合.细胞壁Ca2+浓度为10-5～10-4mol/L,远高于胞质钙离子的浓度.如此巨大的跨膜梯度差有什么作用呢?以往的研究主要集中于它在细胞壁机械性质中的作用.但近来的研究发现,胞壁Ca2+一方面随着生长发育、环境刺激变化,另一方面通过它的变化来调节生长和发育.我室以前的研究也发现声波刺激时,胞壁Ca2+参与了PM H+-ATPase活性的调节.可见,胞壁钙不仅仅起机械作用,它还可能起其它作用.认识其在声波刺激中的生理作用将有助于了解声波刺激影响愈伤组织生长的机理.     

血管疾病治疗新靶标：STIM1和Orai1

钙离子(Ca2+)是常见的第二信使,不同于其它第二信使,其主要位于细胞外或存储于内质网(endoplasmic reticulum,ER)等细胞器内.静息状态下细胞内游离Ca2+浓度(intracellular Ca2+ concentration,[Ca2+]i)约为细胞外的1/20000,受体激活或生物信号刺激可通过改变[Ca2+]i进一步发挥生物放大效应.[Ca2+]i的升高主要通过胞内Ca2+释放和胞外Ca2+内流两大途径.随着胞内钙库的排空,位于质膜上的Ca2+内流通道被激活,使Ca2+由胞外进入胞质内,这个过程称为钙库操纵的钙内流(store-operated calcium entry,SOCE),其通道称为钙库操纵的钙通道(store-operated calcium channel,SOCC).近来研究证实组成SOCC的主要蛋白是:Ca2+感受蛋白基质相互作用分子1(stromal interaction molecule 1,STIM1)[1-2]和Ca2+通道蛋白Orai1[3-4].     

半乳糖凝集素3对树突状细胞及T淋巴细胞功能影响的研究进展

半乳糖凝集素3(Gal-3)是半乳糖凝集素家族成员之一,它是半乳糖凝集素家族中唯一的嵌合型凝集素,存在于正常细胞和肿瘤细胞的胞核、胞质和细胞外基质中,能调节树突状细胞(DC)和T淋巴细胞的免疫功能,调节机体免疫应答和炎症反应。研究发现DC分泌Gal-3具有抑制自身凋亡、调节细胞因子生成以及调节T细胞应答等多种功能。同时Gal-3位于胞外和胞内对T淋巴细胞分别具有相反作用,胞外Gal-3诱导T细胞凋亡,胞内Gal-3抑制其凋亡。此外Gal-3在调节炎症反应中的起重要作用。     

地塞米松诱导小鼠腹腔巨噬细胞凋亡过程中[Ca~(2 )]i的变化

目的　研究地塞米松诱导凋亡小鼠腹腔巨噬细胞 [Ca2 ]i的变化及其对凋亡的影响以及信使分子对凋亡和 [Ca2 ]i变化的影响。方法　激光扫描共聚焦显微术、流式细胞术和荧光标记术。结果　 1 凋亡巨噬细胞内fluo 3荧光强度逐渐增强。胞内钙库受体抑制剂 ,尤其是Ca2 内流阻断剂抑制细胞内fluo 3荧光强度变化 ,同时使细胞凋亡率降低 ;2 .staurosporine和DcAMP显著降低巨噬细胞凋亡率并明显抑制fluo 3荧光强度改变。genistein和亚甲蓝稍降低巨噬细胞凋亡率 ,并降低fluo 3荧光强度升高幅度。结论　 1 胞外Ca2 内流和内源性Ca2 释放 ,主要是胞外Ca2 内流使[Ca2 ]i逐渐升高并促进巨噬细胞凋亡 ;2 .PKC促进 [Ca2 ]i升高和巨噬细胞凋亡。cAMP抑制[Ca2 ]i升高和巨噬细胞凋亡。cGMP、TPK降低 [Ca2 ]i升高幅度并稍抑制巨噬细胞凋亡。结果提示 ,[Ca2 ]i是信使分子调控巨噬细胞凋亡的主要靶点。     

NO与细胞凋亡

NO对不同细胞的凋亡影响不同.NO诱导凋亡可通过氧化应激、干扰能量代谢、直接损害DNA、激活多聚ADP-核糖聚合酶、或使胞液Ca2+调节紊乱.而NO抑制细胞凋亡通过cGMP依赖途径、细胞色素C释放抑制、半胱天冬酶酶活性降低等来实现的.     

问号钩端螺旋体内化过程中细胞内游离Ca2+水平变化及细胞凋亡

目的建立观察问号钩端螺旋体(简称钩体)黏附的双荧光染色法,探讨不同毒力钩体对细胞内游离Ca2+水平及细胞凋亡的影响.方法以问号钩体黄疸出血群赖型56601株和双曲钩体三堡垄群patoc型PatocⅠ株抗血清为一抗、羊抗兔IgG荧光素F(ab)2和罗丹明F(ab)2片段为二抗的双荧光染色法,分别检测56601株和PatocⅠ株钩体对Vero、J774A.1细胞的黏附作用.采用fluo-3/AM胞内Ca2+特异荧光标记激光共聚焦技术,检测问号钩体56601株和波摩那群波摩那型56608株、双曲钩体PatocⅠ株作用的J774A.1细胞胞内游离Ca2+水平的变化.采用FITC-annexinⅤ/PI荧光标记流式细胞术,检测紫外线灭活前后的56601株钩体诱导Vero和J774A.1细胞凋亡的情况.结果所建立的双荧光染色法能清晰地观察到强毒力的56601株钩体对Vero和J774A.1细胞的黏附,无毒力的PatocⅠ株钩体则否.正常J774A.1细胞胞内游离Ca2+基础值为(105.0±7.0)%,PatocⅠ株钩体作用细胞的荧光强度变化百分数一直波动于(102.2±5.2)%.56601株钩体感染J774A.1细胞胞内游离Ca2+浓度迅速增高,呈现为双峰型曲线,其荧光强度变化百分数分别为(747.5±35.7)%和(804.6±40.8)%.56608株钩体感染J774A.1细胞胞内游离Ca2+浓度呈现为缓慢的单一坡型升高,其最大荧光强度变化百分数为(402.4±23.6)%,明显小于56601株钩体,差异有统计学意义(P<0.01).紫外线灭活前后56601株钩体作用Vero细胞的凋亡率分别为84.5%和78.2%,J774A.1细胞凋亡率分别为34.5%和30.9%.结论所建立的双荧光染色法可用于观察钩体的黏附.细胞胞内游离Ca2+水平与所感染的钩体菌株毒力成正相关.有毒力的钩体接触细胞时即可诱导凋亡发生,启动细胞凋亡信号通路的配体分子可能位于钩体表面.     

可调控Ca2+的IQ基序结构和功能研究概述

IQ基序是与真核细胞内Ca2+调控有关的重要结构域，具有特征性的核心序列和空间构象。它可特异性地募集和结合靶蛋白，后者从属于EF-hand蛋白家族，其中最重要的是钙调素，借此可调控胞内Ca2+浓度变化，从而参与调节细胞Ca2+信号转导途径。IQ基序与靶蛋白的结合受诸多因素和环节的影响，尤其是Ca2+自身浓度变化对其可有反馈效应。目前已发现并报道的含IQ基序的蛋白广泛存在于各类生物体，定位于各级亚细胞结构，调控诸多生理和代谢过程，如肌纤维的收缩与舒张、离子通道状态、酶活性、细胞周期的维持、细胞骨架的组建以及生殖和发育等。对IQ基序的结构特征和生物学功能进行简要阐述，有助于深入研究具有重要功能的含IQ基序的蛋白和探寻新的未知蛋白。     

哺乳动物细胞内钙离子的功能及与疾病的关系

胞质钙作为信使对细胞各种生理活动具有广泛调控作用 ,钙在肌肉收缩 ,激素、消化酶类和神经递质的释放中起重要作用 ,钙参与更广泛的生理过程 ,如生物膜通透性及细胞兴奋性的控制、细胞代谢、细胞形态的维持、细胞周期的调控以及生殖细胞的成熟和受精等。在病理情况下 ,Ca2 + 参与了细胞的损伤过程 ,在心血管疾病、肝细胞损伤等方面起着重要作用     

核钙信号与细胞凋亡调节

核Ca2 浓度具有独立的调节系统 ,凋亡过程中也存在复杂的Ca2 调节步骤 ,即从内切酶激活到关键核蛋白的裂解过程 ,核Ca2 信号可能参与了细胞凋亡的发生。     

银杏内酯B对谷氨酸诱导脑皮质神经元凋亡及Ca2+超载的影响

目的：观察银杏内酯B对谷氨酸诱导培养脑皮质神经元凋亡的拮抗作用，并探讨这种作用与神经细胞内游离Ca2+浓度改变的关系。方法： 采用改良的方法原代培养胎小鼠脑皮质神经元，用噻唑兰（MTT）法检测神经元的存活情况；细胞凋亡采用形态学观察、DNA琼脂糖凝胶电泳法和Hoechst 33258核染色方法进行分析；用Fura-2/AM荧光指示剂法测定细胞内Ca2+浓度。结果： 谷氨酸（0.8 mmol/L）能诱导神经细胞凋亡和胞内Ca2+超载，银杏内酯B（10-250 μmol/L）能减轻谷氨酸所致的细胞损伤，表现为神经元存活率提高，细胞形态的恢复和DNA断裂减少。结论： 银杏内酯B可拮抗谷氨酸所致的神经细胞毒性作用，这可能与其能竞争PAF受体并降低神经细胞内［Ca2+］从而抑制谷氨酸诱导的神经元凋亡有关。     

趋化因子受体与信号转导

趋化因子受体是一类表达于不同类型细胞上的含有 7个跨膜区的 G蛋白偶联受体超家族 ,通过与趋化因子作用参与细胞的生长、发育、分化、凋亡、组织分布等 ,同时亦是 HIV的协同受体。它可激活磷脂酶、脂类激酶、蛋白激酶 ,调节胞内 Ca2 +浓度 ,激活 JAK/ STAT途径 ,引发一系列的信号转导通路     

氯化钴预处理减轻缺氧复氧后大鼠海马神经元的凋亡

目的　研究氯化钴 (CoCl2 )预处理对大鼠海马神经元缺氧 复氧后凋亡的影响及其机制。　方法　用CoCl2 处理原代培养大鼠海马神经元 ,并使其暴露于无氧环境。用TUNEL染色法和激光共聚焦显微镜分别检测缺氧后细胞凋亡率以及细胞线粒体膜电位和胞内游离钙。　结果　CoCl2 预处理明显减少海马神经元在缺氧 复氧后的凋亡数 ,并对急性缺氧期间海马神经元的细胞内Ca2 +浓度和线粒体膜电位具有稳定作用。　结论　CoCl2 预处理对急性缺氧引起的海马神经元凋亡可能具有保护作用 ,其机制可能与其稳定缺氧时细胞内Ca2 +浓度和线粒体膜电位有关。     

环孢素A促进HepG2.2.15细胞中乙型肝炎病毒核心蛋白入核的研究

目的观察磷酸脂酶抑制剂环孢素A（CSA）对HBcAg表达和定位的影响，了解HBV生活的周期。方法以30μg/ml的CSA处理HepG2．2．15细胞2d或4d；共聚集显微镜观察细胞内HBcAg和HBsAg亚细胞定位；TUNEL方法检测细胞凋亡。结果对照组HepG2．2．15细胞中HBcAg主要定位于胞质。CSA处理2d后可使胞质中HBcAg和HBsAg水平下降，细胞核内HBcAg水平升高，可见约5％细胞发生凋亡。CSA处理4d后细胞核内HBcAg水平进一步提高，约25％细胞核内表达强度明显高于胞质，并约有30％细胞发生凋亡。结论CSA可促使HepG2．2．15细胞内HBcAg进入细胞核。HBcAg的核内表达定位增强可能与蛋白磷酸化水平增高，及细胞衰老或者凋亡有关。     

胞内补体系统的研究进展

胞内补体系统(ICS)是一个相对独立的可调控细胞代谢和功能的胞内生物效应系统.近年研究表明,ICS广泛存在于多种免疫细胞和非免疫细胞,在细胞静息态与激活态维持与转变、基本代谢与增殖分化、凋亡调控等方面具有重要作用.此外,通过对胞内补体的研究也加深了对受补体调节的胞内病原体的认识.更重要的是,胞内补体研究为治疗多种与补体...     

CaM在内耳感觉细胞中的研究进展

随着钙的作用及其机制成为内耳生理研究关键之一。作为胞内Ca2 + 的多功能传感器或受体 ,钙调蛋白 (CaM)介导了很多Ca2 + 调节的生理过程。CaM在内耳感觉细胞中的含量丰富 ,在毛细胞功能的实现与调节中可能发挥着重要作用。