钙敏感受体通过PI3K信号通路介导缺氧诱导的大鼠肺动脉平滑肌细胞增殖

目的:探讨钙敏感受体(CaSR)在缺氧诱导的大鼠肺动脉平滑肌细胞(PASMCs)增殖中的信号转导途径。方法:Ⅱ型胶原酶消化法提取、培养大鼠PASMCs。通过缺氧培养箱内(93%N₂、2%O₂、5%CO₂)培养24h的方法复制细胞缺氧模型。应用Western blotting分析不同处理情况下细胞周期素D1(cyclin D1)及磷酸化的蛋白激酶B(p-Akt)在PASMCs中的表达;采用流式细胞术检测不同处理因素对细胞增殖周期及增殖指数的影响,应用BrdU掺入法分析不同处理因素对细胞DNA合成的影响。结果:缺氧引起PASMCs的cyclin D1及p-Akt表达水平上调,增加BrdU掺入量、S期细胞数量和细胞增殖指数,GdCl₃能够放大缺氧的作用,但上述效应可以被LY294002抑制。结论:CaSR通过PI3K/Akt信号通路参与缺氧诱导的大鼠PASMCs增殖。     

小鼠胚胎干细胞钙敏感受体的表达和其对细胞增殖的影响*

 目的： 观察钙敏感受体（calcium-sensing receptor,CaSR）在小鼠胚胎干细胞（mouse embryonic stem cells,mESCs）的功能性表达。方法: （1）采用Western blotting技术及免疫荧光染色分析CaSR蛋白在129小鼠ES-D3细胞系的表达;采用激光共聚焦扫描技术检测不同处理因素(包括G蛋白-PLC-IP3通路)对细胞内钙离子浓度（［Ca2+］i）的影响;应用MTT法和流式细胞术分析CaSR活化对mESCs增殖的影响。结果: CaSR蛋白在mESCs有表达;增加细胞外钙或者给予CaSR激动剂新霉素均可引起［Ca2+］i和CaSR表达增加;CaSR活化可增加mESCs 的存活率和磷酸化ERK2蛋白的表达。NPS2390（CaSR抑制剂）则能减弱这种作用。结论: CaSR在mESCs有表达;CaSR的活化参与了mESCs的增殖。     

急性缺氧对大鼠远端肺静脉平滑肌细胞内钙浓度的影响

目的:研究急性缺氧对大鼠远端肺静脉平滑肌细胞(PVSMC)细胞内钙浓度([Ca2+]i)的影响及L型电压依赖性钙通道(VDCC)阻断剂硝苯地平的作用,为缺氧性肺动脉高压发病机制的进一步研究提供理论依据.方法:胶原酶消化法培养大鼠远端PVSMC,利用荧光显微镜和细胞内钙浓度检测系统观测急性缺氧(4％O2)、高钾(60 mmol/L KCl)溶液对PVSMC的[Ca2+]i影响及硝苯地平的干预作用.结果:对照组PVSMC的[Ca2+]i随时间变化维持基线水平;缺氧组PVSMC急性缺氧后,[Ca2+]i迅速升高并维持平台水平,△[Ca2+]i达82.83 nmol/L士23.03 nmol/L;硝苯地平干预组PVSMC予急性缺氧和5μmol/L硝苯地平干预后,[Ca2+]i升高幅度较小;高钾溶液孵育PVSMC后,[Ca2+]i迅速增高,5 μmol/L硝苯地平能完全阻断PVSMC的[Ca2+]i对高钾溶液的反应.结论:急性缺氧可使大鼠远端PVSMC的[Ca2+]i升高,其机制可能与激活PVSMC的VDCC和另外的非VDCC依赖的钙通道导致细胞外Ca2+内流有关.     

钙敏感受体通过PI3K/AKT通路对缺氧诱导的A549细胞增殖的影响

目的:探讨钙敏感受体(calcium-sensing receptor,CaSR)在缺氧诱导的A549及A549/DDP细胞增殖中的信号转导途径。方法:通过缺氧培养箱内(93%N_2、2%O_2、5%CO_2)培养24 h的方法复制细胞缺氧模型。应用Western blot技术分析PCNA及p-AKT蛋白不同处理情况下的表达水平;采用流式细胞技术检测不同处理因素对细胞周期及增殖指数的影响,应用BrdU掺入法分析不同处理因素对细胞DNA合成的影响。结果:缺氧引起A549及A549/DDP细胞PCNA及p-AKT蛋白水平上调,增加BrdU掺入量、S期细胞数量和细胞增殖指数,GdCl_3能够增强缺氧的作用,但上述效应可以被LY294002抑制。结论:PI3K/AKT信号通路在缺氧活化CaSR并促进A549及A549/DDP细胞增殖中起重要作用。     

Amiloride通过抑制缺氧诱导的NHE1表达而延缓calpain介导的ABCA1降解

目的:研究缺氧对钠氢交换体1(NHE1)表达、细胞内钙离子浓度([Ca2+]i)和钙蛋白酶(calpain)活性的影响,探讨NHE1抑制剂阿米洛利(amiloride)对ABCA1降解的影响以及与calpain相关的机制。方法:RAW264.7细胞缺氧0、12、24和48 h。MTT法检测细胞活力,real-time PCR及Western blot检测NHE1的表达。流式细胞术检测[Ca2+]i,荧光素法检测细胞内calpain活性。进而,经缺氧24 h处理的细胞,cycloheximide干预条件下,NHE1抑制剂amiloride处理6 h及12 h,检测ABCA1蛋白含量。最后,给予calpain抑制剂ALLN及细胞内钙螯合剂BAPTA共孵育12 h,检测ABCA1含量及calpain活性。结果:缺氧呈时间依赖方式抑制细胞增殖。缺氧促进NHE1表达上调,增加[Ca2+]i及calpain活性。缺氧加速ABCA1蛋白降解,而amiloride减缓ABCA1蛋白降解。ALLN及BAPTA升高ABCA1蛋白含量,降低calpain活性。结论:Amiloride延缓calpain介导的ABCA1降解,提示缺氧诱导NHE1表达可能至少部分参与ABCA1蛋白降解。     

钙敏感受体和多胺代谢紊乱在缺氧性肺动脉高压中的作用及其相关机制

目的:肺血管重构(PVR)是缺氧性肺动脉高压(HPH)的重要病理特征,机制不详。钙敏感受体(Ca SR)是G蛋白耦联受体,多胺(PA)是小分子生物胺,均具有重要生理功能,并参与许多疾病的发生。本文拟观察Ca SR和PA在大鼠缺氧性PVR和HPH中的作用并探讨其机制。方法:建立大鼠缺氧在体模型和细胞模型(氮气或氯化钴诱导),检测Ca SR、多胺代谢、PVR相关参数及其信号通路分子。结果:与正常组相比,缺氧组在肺动脉压升高的同时,肺动脉平滑肌细胞(PASMCs)的Ca SR、SSAT(多胺降解关键酶)、增殖细胞核抗原(PCNA)和骨桥蛋白(OPN)的表达上调,细胞内钙、细胞存活率和细胞增殖指数(PI)显著升高,而ODC(多胺生物合成关键酶)、α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)和肌钙蛋白的表达明显下调,精胺含量降低。Ca SR激动剂(氯化钆和新霉素)可增强但CASR拮抗剂(NPS2390)可减弱缺氧效应。PD98059(MEK1抑制剂)和LY294002(PI3K抑制剂)可逆转PCNA表达上调和缺氧诱导的PI增加。低浓度外源性精胺能显著抑制缺氧诱导的PASMCs增殖,使细胞周期阻滞在G_1/G_0期,抑制cyclin D1表达,增加p27蛋白表达,抑制ERK1/2、PI3K和Akt蛋白磷酸化。结论:Ca SR激活和多胺失衡通过活化MEK1/ERK1/2和PI3K/Akt通路,参与缺氧诱导PASMCs增殖、表型转换、肺血管重构和HPH。这些为HPH预防和治疗提供了新思路。     

阿司匹林对化学性缺氧状态下新生大鼠脑神经细胞[Ca~(2+)]i和NGB的影响

目的 探讨阿司匹林(ASA)对化学性缺氧大鼠脑神经细胞的保护作用及细胞外钙离子对ASA神经保护作用的影响。方法 分别在含钙和去钙培养液中加入连二亚硫酸钠（Na2S2O4）诱导化学性缺氧,用ASA预处理体外培养的大鼠脑细胞,激光共聚焦显微镜观察[Ca2+]i和脑红蛋白（NGB）的变化。结果 化学性缺氧使大鼠脑细胞[Ca2+]i和NGB表达增高（P＜0.05, n=5）。ASA预处理可明显缓解缺氧组和无钙缺氧组大鼠脑细胞[Ca2+]i和NGB的增高（P＜0.05, n=5）。结论 ASA可能通过减少大鼠脑细胞的钙超载,抑制缺氧诱导的NGB表达增高,发挥神经细胞保护作用。     

Gq-PLC-IP3信号通路在钙敏感受体介导的A549细胞增殖中的作用

目的 探讨缺氧活化钙敏感受体（CaSR）在人非小细胞肺癌细胞A549细胞增殖中的信号转导途径。 方法 将A549细胞随机分为对照组、缺氧组（H）、缺氧+ CaSR激动剂组（H+Gd）、缺氧+ CaSR抑制剂组（H+NPS）与磷脂酶C（PLC）通路抑制剂组（H+Gd+U73122）。应用Western blotting分析不同处理情况下CaSR、增殖细胞核抗原（PCNA）在A549细胞中的表达;采用激光扫描共焦显微镜技术检测不同处理情况下细胞内钙离子浓度的变化;利用流式细胞术检测不同药物处理对细胞周期及增殖指数的影响;HE染色观察不同药物处理后细胞数量的变化。 结果 缺氧导致A549细胞的CaSR与PCNA表达增加,细胞增殖指数上调,细胞数量增加,氯化钆（GdCl3）（CaSR激动剂）能够放大缺氧的作用,NPS2390（CaSR抑制剂）可以减弱缺氧的作用,上述效应均可被U73122（PLC通路抑制剂）抑制。 结论 缺氧活化的CaSR通过Gq-PLC-IP3信号通路介导A549的增殖。     

Bcl-2、Bax在NHE-1抑制导致的大鼠肺动脉平滑肌细胞凋亡中的作用

目的:探讨Bcl-2、Bax蛋白表达在Na⁺/H⁺交换器-1(NHE-1)抑制而诱导大鼠肺动脉平滑肌细胞(PASMC)凋亡中的作用。方法: 荧光指示剂(Fura-2/AM)测定法检测转染NHE-1特异性核酶基因的大鼠PASMC内Ca²⁺(i)变化;RT-PCR方法检测细胞内bcl-2和baxmRNA表达变化, 免疫组化法检测细胞内Bcl-2和Bax蛋白表达变化。 结果:转染NHE-1特异性核酶基因后, 大鼠PASMC内i显著升高, bcl-2mRNA及蛋白表达显著降低, baxmRNA和蛋白表达显著增加。结论: NHE-1抑制诱导的PASMC凋亡与i增加、bcl-2表达降低及bax表达增加有关。     

人肺动脉平滑肌细胞中微小RNA-210通过MKP-1负性调节低氧下细胞的增殖

 目的:研究低氧条件下人肺动脉平滑肌细胞中微小RNA-210(miR-210)与丝裂原活化蛋白激酶磷酸酶1 (MKP-1)的关系,是否通过MKP-1调节肺动脉平滑肌细胞增殖及其机制。方法:选用4~8代的人肺动脉平滑肌细胞,共分为12组,其中21% O2正常氧及1% O2低氧培养箱各6组,分别给予转染miR-210抑制剂、增强剂、MKP-1 siRNA等处理,提取RNA和miRNA,并采用实时定量PCR法检测各组平滑肌细胞中miR-210和MKP-1 mRNA的表达,提取蛋白,并用Western blotting法比较各组MKP-1蛋白水平的表达,MTT法检测肺动脉平滑肌细胞的增殖情况。结果:低氧下,人肺动脉平滑肌细胞中miR-210及MKP-1的表达均明显增加,抑制miR-210表达使MKP-1的表达增加并可抑制低氧诱导的细胞增殖,miR-210的过表达可抑制低氧诱导的MKP-1表达上调,但不影响细胞增殖,MKP-1基因沉默后,低氧下miR-210抑制剂对细胞增殖的抑制作用消失。结论: 低氧下的人肺动脉平滑肌细胞中,MKP-1是miR-210的一个新的靶基因,MKP-1可以介导miR-210抑制剂对人肺动脉平滑肌细胞增殖的负性调节作用。     

Kv1.5对大鼠低氧高二氧化碳性PASMCs增殖、凋亡的影响及与MAPK通路的关系

 目的：探讨电压依赖性钾离子通道Kv1.5对大鼠低氧高二氧化碳性肺动脉平滑肌细胞（PASMCs）增殖、凋亡的影响及其与丝裂原激活蛋白激酶（MAPK）信号通路的关系。方法：体外培养大鼠PASMCs,复制低氧高二氧化碳模型,随机分组如下：常氧组（N组）;低氧高二氧化碳组（HH组）;低氧高二氧化碳+溶剂DMSO对照组（HD组）;低氧高二氧化碳+ERK1/2通路抑制剂U0126组（HU组）;低氧高二氧化碳+p38 MAPK通路抑制剂SB203580组（HS组）;低氧高二氧化碳+MAPK通路激动剂茴香霉素（anisomycin）组（HA组）。采用CCK-8法检测细胞活性,蛋白免疫印迹法检测Kv1.5、增殖细胞核抗原（PCNA）及Bax蛋白的表达水平。结果：与N组相比,HH组和HD组细胞活性增加（P<0.01）,PCNA蛋白表达上调,Kv1.5及Bax蛋白表达均明显降低（P<0.01）,HH组和HD组间各指标变化均无显著差异（均P>0.05）;较之HD组,HU组、HS组及HA组细胞活性降低（P<0.05或P<0.01）,PCNA蛋白表达下调,Kv1.5及Bax蛋白表达均明显增加,差异均显著（P<0.01）,其中以HA组各指标变化最明显。结论：钾离子通道Kv1.5对低氧高二氧化碳性大鼠PASMCs增殖、凋亡的调节可能与MAPK通路的激活有关。     

胍基丁胺抑制低氧培养大鼠肺动脉平滑肌细胞增殖

目的：观察胍基丁胺对低氧培养大鼠肺动脉平滑肌细胞(PASMCs)增殖的影响。 方法： 采用组织块贴壁法原代培养大鼠PASMCs，取对数生长期PASMCs分对照组和胍基丁胺组，比色法测定细胞培养液中乳酸脱氢酶（LDH）活力，液闪计数仪测定［3H］-TdR掺入量，流式细胞仪测定细胞周期，图像分析法测定增殖细胞核抗原含量（PCNA）作为细胞增殖的指标。 结果： 常氧和低氧(2.5% O2)培养时，胍基丁胺组LDH活力与对照组LDH活力均无显著差异（P>0.05）；与单纯低氧组相比，50 μmol/L胍基丁胺可显著减少低氧培养PASMCs的［3H］-TdR掺入量(P<0.01)。随着胍基丁胺浓度从50 μmol/L逐渐增加至500 μmol/L，大鼠PASMCs ［3H］-TdR的掺入量亦随之减少(P<0.01)。与单纯低氧组相比，胍基丁胺可显著减少低氧培养PASMCs的PCNA的含量(P<0.01)，使G0/G1期细胞比例显著增加，G2/M期细胞比例显著减少(P<0.01)。 结论： 胍基丁胺对PASMCs不产生明显的细胞毒性作用；胍基丁胺可抑制低氧培养大鼠PASMCs的增殖，这种抑制作用呈剂量依赖性。     

siRNA沉默EGLN1基因对低氧下大鼠肺动脉平滑肌细胞生长的影响

 目的:体外培养大鼠肺动脉平滑肌细胞(PASMCs),利用小干扰RNA技术转染PASMCs干扰EGLN1基因表达,检测细胞活力变化,从而验证EGLN1在PASMCs活力变化中的作用。方法:采用原代培养PASMCs,构建出特异的EGLN1 siRNA脂质体并转染到PASMCs;分别在常氧和低氧下进行细胞培养,采用Western blot 检测PASMCs的EGLN1蛋白、VEGF蛋白表达水平;用CCK-8法检测细胞活力,探讨低氧条件下沉默EGLN1基因表达后对PASMCs活力的影响。结果:低氧下PASMCs活力变化和VEGF的蛋白水平表达较常氧下增加并呈时间依赖性;EGLN1沉默后,无论低氧和常氧下,PASMCs活力变化和VEGF的蛋白水平表达均受到抑制。结论:EGLN1基因参与调控低氧下大鼠PASMCs的生长,其调节可能是通过VEGF的介导而完成的。     

人参皂甙Rb1通过Rho/Rho激酶通路影响低氧诱导大鼠肺动脉平滑肌细胞增殖及SERT和5-HT_(1B)R表达

目的:观察人参皂甙Rb1对低氧性大鼠肺动脉平滑肌细胞(PASMCs)5-羟色胺转运体(SERT)和5-羟色胺1B受体(5-HT_(1B)R)表达及细胞增殖的影响,并探讨Rho/Rho激酶通路在其中的作用。方法:分离并培养健康雄性SD大鼠PASMCs,随机分为常氧组(normal组)、低氧组(hypoxia组)以及低氧加50、100和200 mg/L人参皂甙Rb1组(HR50、HR100和HR200组),采用CCK-8、Brd U结合流式细胞术、Western blot及RT-PCR等方法,观察大鼠PASMCs的增殖程度以及SERT和5-HT_(1B)R的mRNA和蛋白表达变化;另取PASMCs分为normal组、hypoxia组、HR200组和低氧加Y-27632组(HY组),检测Rho激酶(ROCK1)mRNA表达和肌球蛋白磷酸酶目标亚单位1(MYPT1)磷酸化水平。结果:与normal组比较,hypoxia组PASMCs增殖明显(P0.01);与hypoxia组比较,人参皂甙Rb1可明显抑制PASMCs的增殖(P0.01),并浓度依赖性抑制SERT和5-HT_(1B)R的mRNA与蛋白表达(P0.05);HR200组可明显抑制ROCK1的mRNA表达和MYPT1磷酸化水平(P0.01),与HY组相比较,差异无统计学显著性。结论:低氧能诱导大鼠PASMCs增殖,上调SERT和5-HT_(1B)R表达;人参皂甙Rb1能浓度依赖性抑制这种作用,其机制可能与抑制Rho/Rho激酶通路表达有关。     

Effects of calcium-sensing receptors on apoptosis in rat hippocampus during hypoxia/reoxygenation through the ERK1/2 pathway

Objectives: To explore the effects of calcium-sensing receptors (CaSR) on apoptosis in rat hippocampus during hypoxia/reoxygenation (H/R). Methods: After rat hippocampus was isolated, the cultures were subjected to H/R, and meanwhile gadolinium chloride (GdCl₃, agonist of CaSR) and NPS 2390 (antagonists of CaSR) were added to reperfusion solution. The number of hippocampal neuron, cell viability and apoptosis rate were determined by inverted microscope, 3-(4, 5-dimethylthiazol-2-yl)-2, 5-diphenyltetrazolium bromide (MTT) and flow cytometer (FCM), respectively. Besides, caspase-3, Bax, cytochrome C (Cyt-c), extracellular signal-regulated protein kinase (ERK) 1/2, pERK1/2, P38 and pP38 were analyzed by Western blotting. Results: The hippocampal neuron number and cell viability were significantly decreased during H/R, and were further significantly reduced when co-treatment with CaSR agonist GdCl₃. But the effects of GdCl₃ were attenuated by NPS-2390. Whereas, apoptosis rate, the expression level of caspase-3, Bax and Cyt-c were all significantly increased under H/R condition, and was further significantly increased by GdCl₃, but were reversed by NPS-2390 (P < 0.05). Moreover, there were no significant differences in expression of ERK1/2, P38 and pP38 among different groups. However, the expression of pERK1/2 was significantly increased during H/R, but was significantly reduced by NPS 2390 (P < 0.05). Conclusion: The results suggest that CaSR might play significant roles in the induction of hippocampus apoptosis in rat during H/R through phosphorylation of ERK1/2.     

α1-肾上腺素受体在缺氧性肺动脉平滑肌细胞增殖中的作用

目的: 探讨肾上腺素α₁受体(α₁AR)及β₂受体(β₂AR)在缺氧性肺动脉平滑肌细胞(PASMCs)增殖中的作用及分子机制。方法: 用贴块法培养新生牛肺动脉平滑肌细胞至第6代,并作免疫组化染色鉴定。细胞在6.6% O₂环境中常压缺氧6、12、24 h,用 -TdR掺入法反映DNA合成测定PASMCs的增殖,用Fura-2/AM测定胞内Ca²⁺浓度。用Northern blotting法观察PASMCs的c-fos、c-myc基因表达和α₁AR mRNA、β₂AR mRNA的变化。加用不同的受体激动剂和抑制剂,探讨α₁AR被激活和抑制后,以及β₂AR激活后对上述变化的影响。结果: 单纯缺氧,PASMCs DNA合成即明显增加,α₁AR激活后,增加更明显;而α₁AR抑制后,明显降低(P<0.01)。β₂AR激活时无明显变化。缺氧后胞内游离钙浓度也增高(P<0.01),PASMCs上c-fos和c-myc基因表达增强(P<0.05),α₁AR mRNA和β₂AR mRNA水平均显著增高(P<0.01)。结论: 结果提示缺氧刺激PASMCs,使胞内钙浓度增加,c-fos和c-myc基因表达增强,引起PASMCs增殖,这一增殖是通过α₁AR介导的,但β₂AR不起主要作用。缺氧时α₁AR增多,既促进肺血管收缩,又加强细胞增殖,在缺氧性肺血管收缩和肺血管重建导致的肺动脉高压中起一定的作用