ERS-GSK-3β信号通路介导高糖引起H9c2心肌细胞坏死性凋亡

目的探讨高糖损伤H9c2心肌细胞过程中,内质网应激(ERS)-糖原合酶激酶-3β(GSK-3β)通路能否介导H9c2心肌细胞坏死性凋亡的发生。方法 H9c2心肌细胞随机分为正常对照(Control)组、高糖(HG,35 mmol/L葡萄糖)损伤组、4-PBA+HG组、Li Cl(为GSK-3β的抑制剂)+HG组、Nec-1(necroptosis特异性抑制剂)+HG组、4-PBA组、Li Cl组和Nec-1组。应用蛋白质免疫印迹试验测定ERS的2个关键蛋白分子,即葡萄糖调节蛋白78(GRP78)、CCAAT/增强子结合蛋白同源蛋白(CHOP),以及GSK-3β、受体相互作用蛋白-3(RIP3)的蛋白水平;采用细胞计数试剂盒8测定心肌细胞存活率;双氯荧光素染色荧光显微镜照相法测定细胞内活性氧(ROS)水平;ELISA法检测细胞分泌IL-1β和TNF-α的水平。结果 HG作用H9c2心肌细胞可促进GRP78、CHOP和RIP3蛋白的表达,并抑制磷酸化(p)-GSK-3β的表达;50μmol/L 4-PBA(ERS的抑制剂)或10 mmol/L Li Cl预处理心肌细胞60 min均能抑制HG对RIP3蛋白的上调作用;4-PBA预处理心肌细胞也可减弱HG对p-GSK-3β的抑制作用。此外,50μmol/L4-PBA和10 mmol/L Li Cl预处理心肌细胞或100μmol/LNec-1和HG共处理细胞均能对抗HG引起的细胞损伤,使细胞存活率升高,ROS生成减少,IL-1β和TNF-α的分泌水平降低。结论 ERS-GSK-3β通路在HG诱导心肌细胞坏死性凋亡等损伤中起着重要的作用。     

Wnt/β-catenin信号在高糖诱导H9c2心肌细胞损伤与凋亡中的作用

目的：探讨Wnt/β-catenin信号通路是否参与体外培养条件下高糖诱导的H9c2心肌细胞损伤凋亡,及其与细胞自噬的关系。方法：构建高糖诱导H9c2心肌细胞凋亡细胞模型,CCK-8法和流式细胞仪检测细胞存活率和凋亡率,Western blot检测H9c2心肌细胞caspase-3、LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ、Axin-1和β-catenin的表达。结果：与对照组相比,50 mmol/L高糖处理H9c2心肌细胞48 h后,细胞存活率急速下降,caspase-3表达增强;其次,Western blot实验结果显示高糖促进wnt/β-catenin的激活,表现为Axin-1表达抑制,β-catenin表达显著升高,并伴随细胞内LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比值降低;DKK预处理能削弱高糖引起的H9c2心肌细胞凋亡,下调Axin-1活性,增强β-catenin表达和LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比值。结论：Wnt/β-catenin通路在高糖致H9c2心肌细胞损伤与凋亡过程中被激活,且其的激活抑制了自噬通路的活化。而当添加D-葡萄糖(Dickkopf-1,DKK-1)抑制Wnt/β-catenin后,自噬作用增强,高糖诱导的H9c2心肌细胞凋亡率明显下降。     

细胞内钙信号对锌指转录因子及胚心标志基因的调控

目的：探讨心肌细胞内游离钙离子浓度（［Ca2+］i）变化对锌指转录因子及胚心标志基因的影响。 方法: 以原代培养的乳鼠心肌细胞为模型，血管紧张素Ⅱ（AngⅡ）及雷尼丁(RY)剌激心肌细胞跨膜钙内流及细胞内钙释放; Fura-2/AM比率荧光成像系统分析细胞内钙信号；免疫印迹(Western blotting)检测心肌细胞钙调神经磷酸酶(CaN)、活化T细胞核因子（NFAT3）、锌指转录因子（GATA4）、α-actin蛋白表达，RT-PCR 检测心肌球蛋白重链（β-MHC）mRNA表达。 结果: AngⅡ及RY均可使心肌细胞内［Ca2+］i增加，与对照组相比差异显著（P<0.01）。AngⅡ、RY刺激1、3 d，心肌细胞CaN、NFAT3、GATA4、α-actin蛋白表达及β-MHC mRNA表达明显高于对照组(P<0.05或P<0.01)。 结论: 细胞内钙信号的变化可能通过影响CaN及ERK信号通路，增加心肌细胞胚心标志基因的表达,在心肌细胞肥大的病理过程中起重要作用。     

MCU在高糖诱导心肌H9c2细胞凋亡中的作用机制

目的:探讨线粒体钙离子单向转运体(mitochondrial calcium uniporter,MCU)在高糖(high glucose,HG)诱导心肌H9c2细胞凋亡中的作用机制。方法:将心肌H9c2细胞随机分为3组:对照(control)组,5.5 mmol/L葡萄糖处理细胞;HG组,25 mmol/L葡萄糖处理细胞;精胺(spermine,Sp)干预(HG+Sp)组,25 mmol/L葡萄糖和5μmol/L Sp共同处理细胞。Western blot检测H9c2细胞MCU、caspase-9和caspase-3蛋白的表达;RT-qPCR检测H9c2细胞MCU的mRNA水平;Rhod-2 AM探针检测线粒体内Ca2+的荧光强度;吸光度法检测丙酮酸脱氢酶(pyruvate dehydrogenase,PDH)的活性;萤火虫萤光素酶检测细胞裂解液ATP的浓度;JC-1染色法检测线粒体膜电位(mitochondrial membrane potential,Δψm);MitoSOXTM染色法检测线粒体活性氧簇(reactive oxygen species,ROS)水平。结果:与control组相比,HG组MCU mRNA和蛋白水平、线粒体内Ca2+浓度、PDH活性、细胞ATP浓度及Δψm降低(P<0.05),而ROS水平及caspase-9和caspase-3凋亡蛋白表达增加(P<0.05);与HG组相比,HG+Sp组线粒体内Ca2+浓度、PDH活性、细胞ATP浓度和Δψm增加(P<0.05),而ROS水平及caspase-9和caspase-3凋亡蛋白表达降低(P<0.05)。结论:高糖通过降低MCU表达导致其活性下降,从而促进心肌H9c2细胞凋亡,其机制可能与线粒体的钙离子稳态失衡、三羧酸循环障碍和线粒体功能损伤有关。     

京尼平抑制高糖诱导的大鼠心肌H9c2细胞氧化应激及凋亡损伤

目的:探讨京尼平(genipin,GEN)对高糖损伤的大鼠心肌H9c2细胞的抗氧化作用和抑制细胞凋亡的机制。方法:体外培养大鼠心肌H9c2细胞,高浓度(50 mmol/L)葡萄糖处理H9c2细胞建立细胞损伤模型,分为正常糖对照组(NC组,葡萄糖浓度为5.6 mmol/L)、高糖损伤组(HG组,葡萄糖浓度为50 mmol/L)、正常糖+京尼平组(NC+GEN组)和高糖+京尼平组(HG+GEN组,京尼平浓度为10μmol/L)。CCK-8法检测细胞活力;酶标法和WST-1法分别测定细胞内丙二醛(MDA)含量和超氧化物歧化酶(SOD)活性;微板法检测细胞培养上清液中乳酸脱氢酶(LDH)活性;荧光探针DCF检测细胞内活性氧簇(ROS)水平;ELISA法检测核小体片段的聚集值;线粒体膜电位检测试剂盒(JC-1)检测细胞内线粒体膜电位变化;利用Western blot法检测线粒体内抗氧化酶锰超氧化物歧化酶(Mn-SOD),以及早期凋亡蛋白细胞色素C(Cyt C)、Bax和cleaved caspase-3的蛋白水平。结果:与HG组比较,HG+GEN组细胞活力显著升高(P 0.05),细胞内MDA的含量及细胞上清液中LDH的活性明显降低(P 0.05),细胞内SOD活性升高(P 0.05),细胞内线粒体膜电位明显升高(P 0.05),ROS水平降低(P 0.05),核小体片段聚集程度显著降低(P 0.05)。HG组线粒体内抗氧化酶Mn-SOD比NC组降低(P 0.05),但线粒体内凋亡蛋白Cyt C、Bax和cleaved caspase-3的蛋白水平比NC组显著升高(P 0.05),而HG+GEN组与HG组相比,Mn-SOD升高(P 0.05),Cyt C、Bax和cleaved caspase-3的蛋白水平显著降低(P 0.05)。结论:京尼平对高糖损伤的心肌H9c2细胞具有抗氧化保护作用和抑制细胞凋亡的作用。     

肌肽对高糖诱导的大鼠H9C2心肌细胞损伤的保护作用及其机制

目的 研究肌肽对高糖诱导受损的大鼠心肌细胞（H9C2）的保护作用及其机制。 方法 用含50 mmol/L葡萄糖的高糖培养液建立高糖损伤模型,实验观察组给予5、15 mmol/L肌肽进行保护。MTT检测各组H9C2心肌细胞活力;ELISA测定培养液中IL-1β、IL-6和TNF-α炎症因子浓度含量;试剂盒检测细胞中SOD、MDA、AST和LDH活性;二氢乙锭测定细胞中活性氧含量;免疫印迹测定细胞中bax、bcl-2、p65和IκB-α的蛋白表达。 结果 肌肽预处理组细胞内活性氧含量下降,SOD活性升高,AST和LDH活性减弱,MDA含量降低;其培养液中炎症因子含量明显降低,细胞核中p65蛋白水平降低,胞浆中IκB-α蛋白水平升高,bax和bax/bcl-2比值降低。 结论 肌肽能够减轻高糖诱导的H9C2心肌细胞损伤,降低细胞炎症反应,其机制可能与ROS/NF-κB信号通路有关。     

缺氧预处理对自发性高血压大鼠心肌细胞内钙的影响

目的:探讨缺氧预处理对后继缺氧再给氧所致心肌细胞内钙超载的影响及蛋白激酶C(PKC)和百日咳毒素(PTX)敏感的G-蛋白在缺氧预处理的作用.方法:循环灌流法分离自发性高血压大鼠(SHR)肥大心肌细胞,用Fu ra-2AM测定钙浓度.结果:[Ca2+].为1.0 mmol/L时,预处理组缺氧再给氧后其心肌细胞内游离钙浓度[Ca2+]i为(194.0±24.8) nmol/L,未预处理组为(297.5 ±24.5) nmol/L;无外钙预处理组缺氧再给氧后其心肌细胞[Ca2+]i为(162.0 ±30.7) nmol/L,未预处理组为(236.5±28.3) nmol/L,提示缺氧预处理可减少缺氧再给氧所致心肌细胞内钙释放及外钙内流.在[Ca2+].为1.0 mmol/L组,于预处理前分别预先给予PKC拮抗剂Staurosporine(10 nmol/L)及Gi-蛋白失活剂百日咳毒素(PTX,200 ng /L),可见经后继缺氧再给氧后其心肌细胞[Ca2+]i分别为(264.8±19.3)及(25 8.0±27.7) nmol/L,高于缺氧预处理组但低于未预处理组.结论:SH R肥大心肌细胞,缺氧预处理可减轻后继缺氧再给氧所致心肌细胞内钙超载;PKC及PTX敏感的G- 蛋白可能部分参与缺氧预处理的保护作用.     

伊贝沙坦对血管紧张素Ⅱ所致心肌细胞蛋白质合成和肌球蛋白重链表达的影响

目的 观察伊贝沙坦对血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)所致心肌细胞中蛋白质合成速率及肌球蛋白重链(MHC)基因表达改变的影响.方法 以AngⅡ及伊贝沙坦分别或同时作用于培养的细胞.采用放射性同位素[3H]-leu掺入法检测培养心肌细胞蛋白质合成速率.应用荧光定量PCR方法检测心肌细胞心房利钠肽因子(ANF)以及α-MHC、β-MHC的表达.结果 AngⅡ处理使心肌细胞中[3H]-Leu掺人增加(P＜0.05),同时ANF mRNA的表达明显高于正常(P＜0.05);α-MHC mRNA的表达显著低于正常(P＜0.05),而β-MHC mRNA的表达显著高于正常(P＜0.05),α-MHC/β-MHC的比值下降(P＜0.05).当伊贝沙坦与AngⅡ共同作用于培养的心肌细胞时,与AngⅡ组比较,[3H]-Leu的掺入明显下降(P＜0.05),与正常组比无统计学意义(P＞0.05);同时ANF的表达下降,与正常组比无统计学意义(P＞0.05);心肌细胞中α-MHC的表达明显增高(P＜0.05),而β-MHCmRNA的表达显著降低(P＜0.05),α-MHC/β-MHC的比值上升(P＜0.05).结论 伊贝沙坦能抑制AngⅡ所致的心肌细胞肥大和细胞中α-MHC向β-MHC表达的转换.     

miR-520a-5p靶向TGR5调控H9c2细胞中高糖引起的心肌肥大

目的 探讨高糖引起H9c2细胞心肌肥大的潜在机制.方法 通过高糖处理H9c2细胞后,检测其表面积大小以及心脏肥大标志物ANP,BNP,β-MHC的表达水平.通过高通量测序检测高糖处理H9c2细胞表达的差异miRNA.过表达差异miRNA后检测心脏肥大标志物ANP的表达水平.通过miRDB在线分析miRNA的潜在底物.结...     

miR-138在乙醇诱导的大鼠心肌细胞系H9C2氧化应激中表达增加

目的观察miR-138对乙醇诱导的大鼠心肌细胞系H9C2的Sirt1表达及其下游氧化应激和线粒体凋亡相关蛋白表达的影响。方法将心肌细胞分为对照组(control组)、乙醇组(E组)、miR-138抑制剂组(I组);分别用含不同浓度乙醇的细胞培养液培养;MTT法检测H9C2细胞的活力;选择细胞活力接近80%的200 mmol/L乙醇浓度为最佳干预浓度。用Lipo2000,将miR-138抑制剂转染I组H9C2心肌细胞,孵育12 h后,分别用羟胺法测定心肌细胞中总超氧化物歧化酶(T-SOD)活力;硫代巴比妥酸(TBA)法测定心肌细胞丙二醛(MDA)含量;用RT-qPCR检测心肌细胞内miR-138与Sirt1 mRNA的表达;用Western blot测定心肌细胞内Sirt1、Bcl-2、Bax和caspase-3蛋白的表达。结果 1)乙醇可以抑制心肌细胞的活力。2)与对照组相比,乙醇组心肌细胞中miR-138 mRNA的表达及MDA的含量、Bax和caspase-3的蛋白表达均明显升高(P0.05),T-SOD的活力、Sirt1 mRNA的表达及Sirt1和Bcl-2蛋白的表达均明显降低(P0.05);与乙醇组相比,miR-138抑制剂组心肌细胞中miR-138 mRNA的表达及MDA的含量及Bax、caspase-3的蛋白表达均明显降低(P0.05),T-SOD的活力、Sirt1 mRNA的表达、Sirt1和Bcl-2蛋白的表达和均明显升高(P0.05)。结论 miR-138在乙醇诱导的大鼠H9C2心肌细胞氧化应激中表达增加。Sirt1可能是miR-138的作用靶点。     

硫化氢保护被ATP损伤的PC12细胞

目的:观察硫化氢的供体硫氢化钠(Na HS)对三磷酸腺苷(ATP)诱导的PC12细胞活力、胞内Ca2+浓度([Ca2+]i)及膜通透性的变化,探讨硫化氢神经保护作用的嘌呤信号机制。方法:将对数生长期高分化的PC12细胞,随机分为4组,分别为(1)正常对照组:常规培养,不进行ATP处理;(2)ATP组:接种细胞24 h后ATP处理;(3)Na HS+ATP组:Na HS预先孵育30 min后再用ATP处理,并且Na HS始终存在于反应体系中;(4)KN-62(P2X7受体阻断剂)+ATP组:KN-62预先孵育30 min,其余同Na HS+ATP组。MTT检测各组细胞活力,Fura-2/AM荧光染料检测各组[Ca2+]i,检测荧光染料YO-PRO-1的相对荧光单位以反映膜的通透性。结果:(1)0.3mmol/L ATP对细胞活力无影响,但1、3、5、10 mmol/L ATP则呈浓度依赖式明显降低细胞活力,200μmol/L Na HS干预可明显逆转ATP引起的细胞活力下降(P0.05),而800μmol/L Na HS预处理则加剧ATP对PC12细胞的损伤(P0.05)。(2)ATP处理PC12细胞会引起[Ca2+]i迅速升高并且呈浓度依赖性,Na HS预处理能对抗ATP引起的[Ca2+]i升高(P0.05)。(3)随着ATP浓度的增加及作用时间的延长,PC12细胞内YO-PRO-1的荧光强度显著增加,Na HS预处理可明显减少细胞对YO-PRO-1的摄取(P0.05)。结论:硫化氢可保护ATP损伤的PC12细胞,可能与其抑制[Ca2+]i升高和YO-PRO-1荧光增强有关。     

ATP敏感性钾通道在硫化氢抑制坏死性凋亡介导的高糖致H9c2心肌细胞炎症中的作用

目的:探讨ATP敏感性钾通道(K_ATP通道)在硫化氢(H2S)抑制坏死性凋亡介导的高糖(HG)致H9c2心肌细胞炎症中的作用。方法:应用Western blot法测定受体相互作用蛋白3(RIP3)和环氧化酶-2(COX-2)的表达水平;ELISA检测细胞培养液中白细胞介素-1β(IL-1β)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的水平。结果:H9c2心肌细胞经HG(35 mmol/L葡萄糖)处理24 h,其RIP3的表达水平明显升高,100μmol/L K_ATP通道开放剂二氮嗪(DZ)和400μmol/L H_2S的供体硫氢化钠(Na HS)预处理心肌细胞30 min均可抑制HG对RIP3表达的上调;100μmol/L K_ATP通道阻断剂5-羟基癸酸(5-HD)预处理心肌细胞30 min可阻断Na HS对HG上调RIP3表达的抑制作用。另一方面,100μmol/L坏死性凋亡的特异性抑制剂necrostatin-1共处理或100μmol/L DZ、400μmol/L Na HS预处理心肌细胞均能抑制高糖引起的心肌细胞炎症,使COX-2表达及IL-1β和TNF-α的分泌水平均减少;而100μmol/L 5-HD能明显拮抗Na HS的上述抗炎症反应作用。结论:K_ATP通道在H_2S抑制坏死性凋亡介导的高糖致心肌细胞炎症反应中发挥重要的作用。     

H_2S抑制ATP诱导的大鼠小胶质细胞活化及IL-1β的释放

目的:观察硫化氢(H_2S)供体硫氢化钠(Na HS)对三磷酸腺苷(ATP)损伤的大鼠小胶质细胞通透性、胞内Ca~(2+)浓度([Ca~(2+)]_i)及IL-1β释放的影响,探讨H_2S对ATP-P2X嘌呤信号通路的作用及其神经保护的分子机制。方法:取对数期形态结构及生长分化良好的大鼠小胶质细胞用于实验。Fura-2/AM荧光染料检测各组[Ca~(2+)]_i,细胞内YO-PRO-1荧光强度检测以反映膜的通透性,ELISA检测ATP-细菌脂多糖(LPS)激活的大鼠小胶质细胞IL-1β的释放水平。结果:随着ATP浓度的增加,大鼠小胶质细胞内YO-PRO-1的荧光强度显著增加,而给予Na HS预处理后细胞膜通透性明显降低,对YO-PRO-1的摄取明显减少(P0.05),胞内荧光强度明显减弱(P0.05)。ATP处理大鼠小胶质细胞引起[Ca~(2+)]_i迅速升高后缓慢下降形成持续时间较长的平台期。Na HS预处理虽不能改变[Ca~(2+)]_i的峰值,但可抑制平台期的形成(P0.05)。ATP与LPS联合作用可促进大鼠小胶质细胞IL-1β的生成和分泌,而Na HS预处理可明显逆转这一效应(P0.05)。结论:Na HS可降低ATP诱导的大鼠小胶质细胞膜通透性、Ca~(2+)内流和IL-1β释放,抑制该细胞的激活,提示嘌呤信号通路可能介导H_2S的细胞保护作用。     

红细胞生成素抑制活性氧诱导的红细胞衰亡

目的:观察红细胞生成素(erythropoietin,EPO)对过氧化氢(H_2O_2)刺激后红细胞衰亡(eryptosis)和红细胞中活性氧簇(reactive oxygen species,ROS)生成的影响,并探讨其可能机制。方法:将1%健康人红细胞悬液在以下3组不同的体外培养液中孵育:对照组(C组,培养基为PBS液)、H_2O_2组(H组,培养基为H_2O_2终浓度100μmol/L的PBS液)和EPO组(E组,培养基为H_2O_2终浓度100μmol/L、EPO终浓度2×10~4U/L的PBS液)。分别在孵育24 h和60 h时,留取红细胞以备检测。使用流式细胞术检测红细胞的衰亡率、红细胞内ROS和红细胞内钙离子浓度(_i~([Ca2+])),观察各检测指标的变化并分析其相关性。结果:红细胞衰亡率在C组随孵育时间延长而增加,在相同观察时点,H组较C组明显增加(P0.01),E组较H组明显降低(P0.01)。H组红细胞的ROS生成较C组明显增多,_i~([Ca2+])较C组明显升高(P0.01);E组红细胞的ROS生成较H组明显减少,_i~([Ca2+])较H组明显降低(P0.05或P0.01)。结论:H_2O_2诱导健康红细胞加速衰亡,而EPO可以抑制H_2O_2诱导的红细胞衰亡,其机制可能与抗氧化及_i~([Ca2+])的改变有关。     

Vip Modulates Intracellular Calcium Oscillations in Human Lymphoblasts

Vasoactive intestinal polypeptide (VIP) has been shown to stimulate adenylate cyclase in a human lymphoblast cell line (MOLT 4). In the present study, we monitored fluorescence in cell suspensions and in single fura-2 loaded MOLT 4 lymphoblasts to determine if VIP modulates intracellular calcium concentrations ([Ca²⁺]_i), and if this modulation is mediated by adenylate cyclase. The distribution of [Ca²⁺]_i in resting and stimulated cells was non-homogeneous, with gradients of high [Ca²⁺]_i present in the subplasmalemmal space. In a subset of cells (10-30% of all cells studied), [Ca²⁺]_i showed La³⁺-sensitive, temporal changes in the form of [Ca²⁺]_i oscillations with a baseline [Ca²⁺]_i value of 115±10 nM, an oscillation amplitude of 150±18 nM and a mean period of 9.2±2s. The remaining non-oscillating cells showed a constant [Ca²⁺]_i level of 75±5 nM (n=65 cells from 4 experiments). In the subset of cells with spontaneous [Ca²⁺]_i oscillations, VIP dose-dependendy (10^-12 to 10^-8M) increased the amplitude of oscillations but did not stimulate their frequency. The stimulatory effect of VIP was correlated with baseline [Ca²⁺]_i in these cells, was attenuated in the presence of La³⁺ (25 μM), but was unaffected by cell depolarization (126 mM KC1). Dibutyryl cyclic AMP (10^-4 to 10^-3 M) and forskolin (10^-4M) had no effect on [Ca²⁺]_i oscillations, or on [Ca²⁺]_i in cells without oscillations. In cell suspensions, baseline [Ca²⁺]_i was found to be 55. 1±11.2 nM (meanS.E.M., n=11); VIP, cyclic AMP analogues or forskolin had no significant effect on [Ca²⁺]_i. These findings suggest that: a) VIP modulates the amplitude of [Ca²⁺]_i oscillations generated by a cytosolic [Ca²⁺] oscillator in a subset of cells at a concentration of 10^-12M, a thousand-fold below the K_D for the VIP receptor; b) baseline [Ca²⁺] values may be related to both the ability of cells to generate spontaneous [Ca²⁺] oscillations and of oscillating cells to respond to VIP; c) due to the small number of responding cells, VIP-induced [Ca²⁺]_i changes are not detectable when studied in cell suspensions.     

ATP敏感性钾通道的开放通过抑制TLR4/NF-κB通路对抗高糖引起的H9c2心肌细胞损伤和炎症

目的:探讨开放ATP敏感性钾通道(K_(ATP)通道)能否抑制Toll样受体4(TLR4)/核因子-κB(NF-κB)通路对抗高糖(HG)引起的H9c2心肌细胞损伤和炎症。方法:应用Western blot测定TLR4和NF-κB p65的蛋白水平;应用ELISA法检测细胞培养液中白细胞介素-1β(IL-1β)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的水平;采用细胞计数试剂盒8(CCK-8)测定心肌细胞存活率;罗丹明123染色荧光显微镜照相法测定线粒体膜电位(MMP);双氯荧光素染色荧光显微镜照相法测定细胞内活性氧簇(ROS)水平;Hoechst 33258核染色荧光显微镜照相法检测凋亡细胞数量。结果:H9c2心肌细胞经HG(35 mmol/L葡萄糖)处理24 h,胞内TLR4和磷酸化NF-κB p65(p-NF-κB p65)的蛋白水平明显增加,100μmol/L K_(ATP)通道开放剂二氮嗪(DZ)预处理30 min可抑制HG对TLR4和p-NF-κB p65蛋白水平的上调作用;此外,30μmol/L TAK-242(TLR4抑制剂)和HG共处理心肌细胞24 h也可减轻HG对p-NF-κB p65的上调作用。另一方面,100μmol/L DZ预处理有明确的心肌保护作用,可抑制HG引起的细胞毒性、炎症反应、线粒体损伤、氧化应激和细胞凋亡,使细胞存活率升高,并减少IL-1β和TNF-α分泌水平、MMP丢失、ROS生成及凋亡细胞数量;而30μmol/L TAK-242或100μmol/L PDTC(NF-κB抑制剂)共处理心肌细胞24 h也可发挥和DZ相类似的作用,能抑制HG引起的上述损伤和炎症反应。结论:开放K_(ATP)通道可通过抑制TLR4/NF-κB通路对抗HG引起的H9c2肌细胞损伤和炎症。     

活性氧簇介导血管紧张素Ⅱ对延髓神经元胞内游离Ca~(2+)水平的调节作用

目的:探讨活性氧簇(reactive oxygen species,ROS)介导血管紧张素Ⅱ(angiotensin Ⅱ,Ang Ⅱ)对延髓神经元胞内游离Ca~(2+)的调节作用及其机制。方法:原代培养延髓神经元;免疫荧光双标法鉴定培养神经元的特征;给予Ang Ⅱ处理后,用二氢乙啶荧光探针法测定神经元ROS水平;同时或单独给予Ang Ⅱ和NADPH氧化酶抑制剂apocynin或自由基清除剂TEMPOL后,Fura-2/AM钙瞬变法记录神经元胞内游离Ca~(2+)的水平;CCK-8法检测神经元活性。结果:原代培养的延髓神经元多数为谷氨酸阳性的神经元;Ang Ⅱ(5μmol/L)可在10 min内显著升高神经元ROS水平(P0.01);给予Ang Ⅱ处理后延髓神经元胞内Ca~(2+)水平显著升高(P0.01);给予apocynin/TEMPOL预处理后,Ang Ⅱ引起的延髓神经元胞内Ca~(2+)的升高则被抑制(P0.05)。实验浓度的Ang Ⅱ对神经元无毒性作用。结论:ROS介导Ang Ⅱ诱导的延髓神经元胞内Ca~(2+)的升高作用,可能是Ang Ⅱ在中枢诱导氧化应激作用的潜在细胞内信号机制。     

Norcantharidin inhibits the expression of extracellular matrix and TGF-β1 in HK-2 cells induced by high glucose independent of calcineurin signal pathway

Norcantharidin (NCTD) was shown in our previous studies to attenuate renal tubulointerstitial fibrosis in rat models with diabetic nephropathy (DN). The aim of this study was to determine the effects of NCTD on the expression of extracellular matrix (ECM) and TGF-β1 in HK-2 cells stimulated by high glucose and on calcineurin (CaN)/NFAT pathway. Whether or not the antifibrotic effect of NCTD on renal interstitium was dependent on its inhibition of CaN pathway was also investigated. Experimental concentrations of NCTD were verified by cytotoxic test and MTT assay. HK-2 cells were transfected with CaN small interference RNA (siRNA). The mRNA and protein expressions of FN, ColIV, TGF-β1, and CaN in HK-2 cells were detected by real-time PCR and western blot. The CaN/NFAT pathway was examined by indirect immunofluorescence and western blot. Our study revealed that NCTD concentrations over 5?mg/l had overt cytotoxicity on HK-2 cells. Meanwhile, both 2.5 and 5 mg/l NCTD inhibited HK-2 cell proliferation (P < 0.05). NCTD inhibited the upregulation of FN, ColIV, and TGF-β1 of HK-2 cells stimulated by high glucose (P < 0.05), and also significantly downregulated the expression of CaN mRNA and protein in HK-2 cells (P < 0.05). In addition, not only was the nuclear translocation of NFATc inhibited, but its protein level in the nucleus was also reduced. Following CaN siRNA transfection, CaN mRNA and protein expression were significantly decreased. In contrast, the protein levels of FN, ColIV, and TGF-β1 increased in HK-2 cells stimulated by high glucose (P < 0.05). However, NCTD treatment downregulated their expression. These results indicated that NCTD could decrease the expression of ECM and TGF-β1 in HK-2 cells stimulated by high glucose, downregulate CaN expression, and block the CaN/NFAT signaling pathway. However, the effect of NCTD on inhibition of the expression of ECM and TGF-β1 was not associated with its inhibition of the CaN/NFAT pathway.     

Measurements of intracellular calcium in sensory neurons of adult and old rats

Cytosolic free calcium ([Ca²⁺]_i) was measured using fluorescent digital imaging microscopy in rat dorsal root ganglion neurons isolated from animals of two age groups (adult: seven months; and old: 30 months). Neurons were enzymatically isolated and maintained in primary culture for 14 days. Cultured neurons were loaded with the fluorescent dye, Fura-2. The spatial distribution of resting [Ca²⁺]_i was even in both adult and old rats, but the value of cytoplasmic free calcium in old neurons was significantly higher (207 ± 37 nmol/l vs96 ± 23 nmol/l) in comparison with adult ones. Depolarization with 50 mmol/l K⁺ produced a rapid increase in [Ca²⁺]_i in all neurons, but the values of depolarization-induced increase of [Ca²⁺]_i in old neurons were significantly lower (423 ± 54 nmol/l) compared with cells isolated from adult rats (1011 ± 91 nmol/l). The time of the complete restoration of [Ca²⁺]_i to the resting level was 10-times longer in old neurons. The caffeine-induced rise of intracellular calcium was somewhat higher in neurons from old animals, and its restoration to normal level was delayed.

The findings indicate a substantial alteration of the mechanisms of regulation of intracellular calcium homeostasis with neuronal ageing.