胰岛β细胞的理阿诺碱受体钙通道

众所周知，胰岛B细胞的Ca^2 通道以及细胞内Ca^2 浓度与胰岛素的分泌有很紧密的关系。除了细胞膜上的电压依赖性Ca^2 通道外，还有大量Ca^2 通道存在于可储存Ca^2 的细胞器中。其中内质网上主要存在IP3受体和理阿诺碱受体(Ryanodine Receptor，RY受体)两种Ca^2 通道。Ca^2 对某些通道的刺激可以导致Ca^2 从细胞内Ca^2 库中释放出     

心脏兴奋收缩偶联

在参与心脏活动的离子中，Ca^2＋被认为可能是最重要的。人体内存在一种促使心脏收缩舒张的关键机制，这一机制即为兴奋收缩偶联。充分了解Ca^2＋如何在各种细胞器间的转运并引发兴奋收缩偶联，对于深入理解心脏功能的生理基础具有十分重要的意义。心脏兴奋收缩偶联是指由心肌电兴奋开始到心脏收缩并泵血这一过程。在心电活动中，Ca^2＋作为普遍存在的第二信使，起着关键的作用。它能够直接兴奋肌丝，从而引起心脏收缩。心肌Ca^2＋失调是引起心脏收缩功能障碍和心律失常等病理生理状态的关键原因。在心肌动作电位中，Ca^2＋通过去极化兴奋Ca^2＋进入细胞形成Ca^2＋内流（ICa），参与心电活动周期中平台期的形成。Ca^2＋内流会触发肌浆网（SR）释放Ca^2＋。这种Ca^2＋的内流和释放，使得细胞内Ca^2＋浓度迅速升高，随后Ca^2＋与肌纤蛋白-肌钙蛋白C结合，引发收缩机制。若是心脏发生舒张活动，[Ca^2＋]i必须下降，从而使得Ca^2＋由肌钙蛋白上释放出来。这一过程需将Ca^2＋转运出胞浆，主要通过以下四条途径来实现：①肌浆网（SR）Ca^2＋-ATPase；②肌纤维膜Na^＋-Ca^2＋交换（NCX）；③肌纤维膜Ca^2＋-ATPase；④线粒体Ca^2＋单向转运。本文将着重论述心肌细胞Ca^2＋转运体系及其调节机制。     

Ryanodine受体在心血管疾病中的研究进展

Ryanodine受体（RyR）作为肌浆网/内质网的钙释放通道,在心肌兴奋－收缩偶联过程中具有重要作用。目前已有研究结果表明,RyR结构、功能的变化与某些心血管疾病密切相关,并证实某些药物可以作用于RyR,从而达到治疗的目的。     

CaMKIIδC在心肌肥厚中被激活并诱导扩张型心肌病及心衰

最近研究证实，转基因表达Ca^2＋／calmodulin依赖的蛋白激酶Ⅳ（CaMKⅣ）或CaMKIIδC这两种定位于细胞核内的蛋白激酶可以导致心脏肥厚。然而，CaMKⅣ不在心脏中表达，心肌细胞在表达核蛋白CaMKIIδB同时也表达其胞浆同功酶CaMKIIδC。在最近的研究中，我们证实在压力负荷出现后的第二天以及其后的连续七天里，CaMKIIδC的δC同功酶的表达选择性增强，磷酸化活性升高。为了确定胞浆δC同功酶活性的增加是否会使Ca^2＋调节蛋白磷酸化并且导致心肌肥厚，我们培育了表达CaMKIIδC同功酶的转基因小鼠。从这些小鼠中分离出心肌细胞做免疫细胞化学染色表明，转入基因的表达仅限于细胞浆。这些小鼠表现出扩张型心肌病，心肌短缩分率的降低超过65％，并在幼年死亡。分离出的心肌细胞体积变大，收缩能力降低，Ca^2＋入能力也发生改变。Ryanodine受体（RyR）CaMKII位点的磷酸化在心衰发生前就有增加，免疫共沉淀表明CaMKII可以与转基因鼠中的RyR发生作用。PLB的磷酸化同样在CaMKII位点被特异性增强，但其PKA磷酸化位点未发生改变。这些发现首次阐明CaMKIIδC能够在体内介导Ca^2＋调节蛋白的磷酸化，并为CaMKIIδC的活化参与了扩张型心肌病和心衰的病程提供了证据。     

钙离子在胃肠平滑肌收缩机制中的作用

钙离子（Ca^2 ）在胃肠平滑肌收缩机制中起重要作用。平滑肌细胞电－机械耦联主要涉及细胞膜电位改变，胞外Ca^2 内流，药物－机械耦联主要涉及胞内贮存Ca^2 的释放。Ca^2 可启动平滑肌细胞收缩蛋白之间的朴互作用，收缩张力的产生不仅与[Ca^2 ]i密切相关，而且与收缩蛋白对Ca^2 敏感性高低有关。     

心肌细胞核兰尼碱受体在大鼠压力超负荷心肌肥厚发生中的作用

目的：探讨大鼠心肌细胞核上兰尼碱受体（ryanodine receptor,RyR)在心肌肥厚发生中的作用和意义，以及蛋白激酶A（PKA），钙调素（CaM)，佛波酯（PMA）和核外[Ca^2 ]对其影响，方法：制备腹主动脉缩窄大鼠心肌肥厚模型，差速离心和密度梯度离心提纯心肌细胞核，3H放射配基受体分析心肌细胞核膜RyR的动力学特性。结果：腹主动脉缩窄术后4周大鼠心肌显著肥厚，伴有明显的血流动力学异常，其细胞核RyR的最大结合（Bmax)较对照组减少57．8％（P＜0．001），离解常数（Kd)较对照组降低54．4％（P＜0．05），PKA使对照组细胞核RyR与3H兰尼碱的结合增加20．6％（P＜0．05），而对心肌肥厚组无显著作用，Ca^2 /CaM不影响其结合，而CaM抑制剂和内源性激活蛋白激酶C（PKC）则抑制其结合（P＜0．05），在核外[Ca^2 ]为10^-8-10^-4mol/L范围时，细胞核RyR与3H兰尼碱的结合呈先升高后降低趋势，在核外[Ca^2 ]为10^-6mol/L时达最大结合，结论：心肌细胞核上受磷酸化调节的RyR，压力超负荷心肌肥厚发生时，该受体密度下调而亲和力增加。     

顿抑心肌肌浆网Ryanodine受体的变化及CGRP对其的影响

顿抑心肌肌浆网Ryanodine受体的变化及CGRP对其的影响     

激活心肌细胞Ryanodine受体对ERK／MAPK／PKC信号通路的作用

目的研究刺激心肌Ryanodine受体（RyR2）是否激活ERK／MAPK／PKC信号通路。方法培养Wistar乳鼠心肌细胞,检测心肌细胞核酸和蛋白合成,细胞内钙变化、ERK1／2蛋白表达及MAPK／PKC活性。结果给予RyR2的激动剂Ryanodine能显著地促进心肌细胞核酸和蛋白合成,并剂量依赖性地增加细胞内钙。刺激RyR2能明显激活心肌细胞ERK／MAPK／PKC信号通路。应用钌红抑制RyR2能显著抑制Ryanodine介导的MAPK／PKC活性增加。结论激活RyR2对ERK／MAPK／PKC信号通路有显著影响,RyR2除影响心肌功能外,也可激活多条心肌肥厚相关的信号通路,并参与心肌肥厚的调控。     

肥厚心肌细胞Na^＋／Ca^2＋交换活性对β—肾上腺素能药物的反应性降低

目的 探讨肥厚心肌细胞Na^ /Ca^2 交换对β-类肾上腺素能药物刺激的反应及发生这种改变的可能机制。方法 采用胶原酶消化的高血压大鼠单个心室肌细胞及全细胞膜片钳技术，记录Na^ /Ca^2 交换电流并观察药物对它的影响。结果 (1)异丙肾上腺患可浓度依赖性地增加正常及肥厚大鼠心室肌细胞的Na^ /Ca^2 交换电流，但其对肥厚心室肌细胞Na^ /Ca^2 交换电流的增强作用要弱于正常心室肌细胞(P＜0．05)。(2)cAMP可浓度依赖性地增加正常及肥厚大鼠心室肌细胞的Na^ /Ca^2 交换电流，其对正常及肥厚大鼠心室肌细胞Na^ /Ca^2 交换电流的增强作用无差别(P＞0．05)。结论 高血压大鼠心室肌细胞Na^ /Ca^2 交换对β-类肾上腺患能药物的反应性降低，可随与翘厚心肌细胞的g—受体数目及功能、G蛋白及腺昔酸环化酶的活性改变等环节有关，此种反应可能是肥厚心肌收缩及舒张功能障碍的机制之一。     

尾加压素Ⅱ--促细胞增殖的活性肽

尾加压素Ⅱ(urotensin Ⅱ，U Ⅱ)是迄今所知的体内最强的缩血管肽，它除了具有收缩／舒张血管、心肌变力等生物学效应外，对血管平滑肌细胞、心成纤维细胞、肿瘤细胞等多种细胞具有明显的促细胞增殖效应，该作用主要通过Ca^2 及Ca^2 依赖的CaN通路、PKC通路、MAPK通路。U Ⅱ还能通过PKC-Src酪氨酸激酶-MAPK途径与中度氧化LDL、5-羟色胺、溶血卵磷脂等物质发挥协同促细胞增殖作用。U Ⅱ的单独和协同促增殖作用很可能对阐明细胞增殖机制有重要补充，尤其是，U Ⅱ及其受体在心血管含量丰富，高血压、动脉粥样硬化、心衰等心血管疾病患者血浆U Ⅱ含量升高，U Ⅱ很可能是这些疾病促心血管细胞增殖的重要因子。     

β受体阻滞剂在充血性心力衰竭治疗中的应用

交感神经兴奋性增强是心力衰竭(心衰)时机体的重要适应机制之一。这种适应机制在短期内对心衰可以产生有利的效应,即提高心肌的收缩性,使左心室作功增强,心排血量增高,左心室舒张末压下降,这些血液动力学的改善使临床上心衰的症状得到暂时的缓解。但是,持久的交感神经兴奋性过度增强对心脏将产生不利的影响,主要表现在：(1)小血管(特别是阻力血管)收缩;(2)心率增快;(3)促进心肌肥厚;(4)在持久和过量的去甲肾上腺素作用下,心肌细胞发生多种生物学变化,包括β受体信号的传递、Ca^2 的运转、高能量磷的产生和利用等,其结果是促进心肌细胞的死亡和凋亡;(5)刺激成纤维细胞增生,促进心肌纤维化;(6)交感神经兴奋性增加使心肌更易发生快速性心律失常;(7)心肌内Ca^2 过度负荷,削弱心室的舒张功能。     

压力超负荷下大鼠心肌细胞核钙调节系统的变化

目的：通过腹主动脉缩窄（abdominal aortic coaretation，AAC）心肌肥厚大鼠模型制备、差速离心提纯心肌细胞核、酶学方法测定Ca^2＋-ATPase活性、^45Ca^2＋同位素法测定核钙摄取和^3H放射配基受体分析心肌细胞核膜IP3R和RyR的动力学特性，初步揭示压力超负荷心肌肥厚大鼠心肌细胞核钙转导异常的环节。结果发现：AAC术后4周大鼠心肌显著肥厚，伴有明显的血流动力学异常，与对照组比较，AAC大鼠心肌细胞核Ca^2＋-ATPase活性减少51．93％（P〈0．001），但核^45Ca^2＋摄入量（核外[Ca^2＋]浓度为800-1600nmol／L时）明显增加（P〈0．05）；AAC大鼠心肌细胞核IP3R的Bmax和Kd与对照组比较分别增加1．217和2．149倍（P〈0．01），其细胞核RyR的最大结合（Bmax）较对照组减少57．8％（P〈0．001），解离常数（Kd）较对照组降低54．4％（P〈0．05）。结论为心肌细胞核Ca^2＋转运系统发生改变（Ca^2＋．ATPase活性减少、核^45Ca^2＋摄取增加、IP3R密度上调和亲和力降低，而细胞核RyR密度下调而亲和力增加），可能参与压力超负荷心肌肥厚的发生过程。     

绝对不应期电刺激对心室肌细胞内Ca2+浓度影响的计算机仿真研究

目的在心肌兴奋的绝对不应期给予电刺激，虽然不会引发兴奋，但可通过电一机械偶联机制增强心肌收缩力，改善心脏功能。本文采用心室肌细胞的LR91模型，通过计算机仿真方法，在动作电位绝不应期的不同时间给予不同形式的电刺激，以探讨其与细胞内Ca^2＋浓度的关系，初步研究了绝对不应期电刺激的作用机制。方法在心室肌细胞LR91模型上加脉冲宽度为1．5ms、电流强度为-30μAcm^-2的刺激（S1），引起细胞兴奋，从动作电位0相75ms之后，分别加入复极化刺激、除极化刺激、先复极化后除极化对称双向刺激（S2）。结果在绝对不应期加复极化刺激可明嶷增加Ca^2＋内流。绝对不应期刺激脉冲的幅度、宽度以及与动作电位。相上升支之间的时间间隔对细胞膜内Ca^2＋浓度影响较大。结论在绝对不应期适时加载幅度和脉宽适宜的复极化刺激脉冲可增加细胞膜内Ca^2＋的浓度。绝对不应期的复极化刺激引起Ca^2＋通道的电驱动力增加是Ca^2＋内流加大的主要原因。     

蛋白激酶介导的系膜细胞内钙变化在早期糖尿病鼠肾小球高滤过中的作用

目的 探讨早期糖尿病肾病(DN)系膜细胞(GMC)收缩功能的变化及其与肾小球高滤过的关系。方法 wistar大鼠正常组和糖尿病(DM)2周组，采用STz诱导DM模型，进行成模后GMC培养，与体外高糖刺激系膜细胞对照，用F1uo—3荧光标记GMC，共聚焦显微镜测定GMC胞浆内基础Ca^2 水平，动态观察血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)刺激Ca^2 水平的变化，以及抑制蛋白激酶C(PKC)对Ca^2 水平的影响。结果 DM鼠的肌酐清除率(Ccr)在2周时明显升高。DM2周组GMC内基础Ca^2 水平低于正常，高糖组Ca^2 水平无明显下降，但各组对AngⅡ刺激反应均较正常有不同程度降低，以2周组最为显著。佛波酯作用24h能恢复2周组基础Ca^2 水平，部分恢复各组AngⅡ刺激引起的GMC内Ca^2 水平上升反应。结论 细胞内钙紊乱是GMC收缩失调的主要机制之一；PKC活化参与了GMC的收缩过程。GMC的收缩功能变化在DN早期肾小球高滤过的发生中起重要作用。     

心肌内的α、β受体及其因心功能不全的变化

目前将心肌的交感神经受体的α受体分为α_1,α_2受体(α_1、α_2);β受体则分为β_1、β_2受体(β_1,β_2)。以往认为心肌中只有β_1受体。最近由于放射受体测定方法等的进展,已发现在大白鼠、豚鼠和兔子等动物的心肌内,4种受体的亚型都存在。众所周知,β_1受体具有影响心肌收缩力的作用和影响速率的作用,至于其它受体的生理作用尚不太     

心肌细胞钙瞬变信号的研究进展

心肌细胞钙瞬变信号是指细胞动作电位或其他原因引起心肌细胞内游离Ca^2＋浓度迅速波动的现象,包括钙火花、钙波、钙震荡、钙星、钙空穴等。钙瞬变信号的幅度及时程受细胞膜L型钙通道、肌浆网膜钙释放通道、钙-ATP酶、瞬时受体电位蛋白、连接素等的影响。钙瞬变信号与心肌细胞的收缩性及传导性相关,并参与了心肌肥厚、心力衰竭等疾病发生发展过程。     

利用MRI Tagging分析β-blocker对左室心肌运动的影响

目的：利用MRI Tagging技术检测不同剂量β-blocker对于左室心肌运动特征的影响,并探讨其作用机制。方法：13名志愿者注射不同剂量的短效β受体阻滞剂Esmolol,每个注射剂量起效4分钟后利用MRITagging对左室心肌圆周向收缩运动、放射向收缩运动以及长轴收缩运动进行磁化标记追踪,对所获得的心肌运动结果进行心肌最大收缩程度、达到最大收缩时间、收缩速度以及心肌做功分析。结果：注射小剂量Esmolol(5-25 μg?kg-1?min-1)时心肌运动程度增加、所需时间缩短、心肌做功增加。而当剂量增加至50-150 μg?kg-1?min-1时,心肌运动明显较未用药时减弱,可以看到β受体阻滞剂Esmolol的负性肌力作用开始显现。结论：小剂量β受体阻滞剂与大剂量相比,更易对心肌运动产生正性肌力作用,这可能与不同种类心肌细胞表面β受体分布差异有关,研究结果给未来的临床用药提供科学依据。     

GRK2与心肌纤维化关系的研究进展

G蛋白偶联受体激酶（G protein-coupled receptor kinases, GRK）2是一种能够脱敏多种G蛋白偶联受体（G protein-coupled receptor, GPCR）的激酶，心肌GRK2能够抑制GPCRs成员之一—β肾上腺素能受体（β-adrenergic receptor, β-ARs）的功能，即通过环磷酸腺苷（cAMP）终止其G蛋白介导的信号传导，减弱心肌细胞的收缩能力和肾上腺素能储备。阻断GRK2可以恢复βARs的敏感性，进而改善和逆转心肌梗死后心力衰竭。近年来，GRK2在心血管疾病中的非经典作用也已被阐述，包括胰岛素信号的负调节、线粒体调节作用以及心肌细胞存活和凋亡信号的修饰，这些新作用表明GRK2可能不依赖于其典型GPCR脱敏作用而影响心脏收缩功能、细胞代谢和生存，并促进心力衰竭。本文旨在对GRK2与心肌纤维化关系的研究进展进行回顾与总结，将国内外最新研究成果作统一阐述。     

鹿茸对离体蟾蜍心肌保护作用的影响

目的观察鹿茸对离体蟾蜍心肌收缩力保护作用的影响。方法 90只蟾蜍随机分为对照组和实验组,实验组又分为异丙肾上腺素低钙组和异丙肾上腺素高钙组。采用斯氏法制备离体蛙心灌流标本,应用BL-420F生物机能实验系统记录的离体蟾蜍心肌收缩曲线,并进行心肌收缩力的统计学分析。结果在低钙条件下,灌流鹿茸溶液浓度为2 g/L时,心肌收缩力明显增加(P0.05);在高钙的条件下,灌流鹿茸溶液浓度为2 g/L时,心肌收缩力明显减弱(P0.05),并且鹿茸对离体蟾蜍心肌的收缩力具有保护的双向调节保护作用,不论在低钙条件下还是高钙的条件下均可部分使异丙肾上腺素(10 mg/L)兴奋(P0.01)。结论鹿茸对离体蟾蜍心肌收缩力具有双向调节保护作用,这种作用可能与心肌细胞膜上β受体兴奋有关。     

肌浆/内质网Ca2+-ATP酶与糖尿病心肌病

肌浆/内质网Ca^2＋-ATP酶（SERCA）是离子泵P型家族中的成员。作为钙泵,可调节钙离子浓度及肌肉兴奋-收缩反应。高血糖以及胰岛素抵抗状态下SERCA的活性下降,许多试验证明SERCA参与了糖尿病心肌病心脏功能的变化（包括心肌收缩和舒张功能）,同时伴随受磷蛋白水平和ryanodine受体水平的改变。对SERCA的研究为应用胰岛素等治疗糖尿病心肌病提供了一个新的治疗思路。