心力衰竭幼鼠心肌CaMKII表达及药物干预研究

【摘 要】目的：研究缬沙坦（Valsartan）对心力衰竭（Heart failure,HF）幼鼠心室肌内钙调素依赖性蛋白激酶II（Calmodulin KinaseII,CaMKII）表达的影响。方法：采用腹主动脉部分缩窄（Abdominal aortic constriction,AAC）的方法建立3周龄SD幼鼠的心力衰竭模型,同时设假手术组;术后4周将心衰鼠随机分为心衰组和缬沙坦治疗组,缬沙坦组每日灌胃给药,心衰组和假手术组给予安慰剂;术后8周使用高频超声检测大鼠左室收缩和舒张末期内径（LVIDs、LVIDd）、左室收缩和舒张末期容积（LVESV、LVEDV）、左室射血分数（LVEF）、左室短轴收缩率（LVFS）;左、右心室重量指数（LVMI、RVMI）;Western blot检测CaMKII及其亚型表达情况。结果：与假手术组（n=8）比较,心衰组（n=10）LVIDs、LVESV均明显升高（F =21.082,P <0.001;F =14.178,P =0.001）, LVEF、LVFS均明显降低（F =103.766,P <0.001;F =62.953,P <0.001）, LVIDd、LVEDV无明显差异;LVMI明显增加（F =13.272,P =0.01）;心室肌细胞内CaMKII表达升高1.95倍（F =7.541,P =0.026）,CaMKII亚型 (δB δ9) 表达升高1.93倍（F =7.042,P =0.029）,CaMKIIδC表达升高1.93倍（F =6.714,P =0.045）;经缬沙坦治疗后,缬沙坦组（n=8）与假手术组比较,超声结果（LVIDs、LVIDd 、LVESV、LVEDV 、LVEF 、LVFS ）、LVMI和CaMKII表达没有显著差异（P >0.05）。结论：心力衰竭幼鼠心室肌上CaMKII表达增高;缬沙坦改善HF心脏收缩功能,可能与其部分下调心室肌细胞内CaMKII的表达有关。     

钙/钙调素依赖性蛋白激酶-Ⅱ与阿尔茨海默病

钙／钙调素依赖性蛋白激酶-Ⅱ(calcium/calmodulin—dependent protein kinase-Ⅱ，CaMKⅡ)是一种多功能蛋白激酶，存在于多种动物细胞内，尤其在神经组织中含量丰富。研究表明：CaMKⅡ广泛参与基因转录调节、骨架蛋白磷酸化，其活性异常可能是阿尔茨海默病的发病机制之一。     

钙调素及钙调素依赖性蛋白激酶II与新生儿脑损伤

新生儿脑损伤 ( Brain damage.BD)是围产期各种原因所引起的 ,其中最常见的原因是中、重度窒息所致的缺氧缺血性脑病 ( HIE) ,其次是颅内出血引起的脑局部缺血损伤 ,再有是高胆红素血症所致的胆红素中毒性脑病。 HIE被认为是多因素共同作用所致 ,其最早、最基本的是能量代谢障碍 ,随后发生一系列“瀑布”反应如氧自由基生成增加 ,细胞内钙超载以及兴奋性氨基酸毒性作用等 ,促使受损神经细胞趋向死亡 ,其死亡形成以凋亡为主 ,严重时可出现坏死 ,同时存在大量细胞凋亡 (1)。胆红素中毒性脑病是由于未结合胆红素 ( UCB)在脑细胞的沉积所致…     

钙/钙调素依赖性蛋白激酶Ⅱ抑制剂对新生大鼠心房肌细胞钙超载的干预作用

目的 观察钙/钙调素依赖性蛋白激酶Ⅱ(calcium/calmodulin-dependent protein kinaseⅡ, CaMK Ⅱ)抑制剂KN93对新生大鼠心房肌细胞钙负荷的影响,并对细胞CaMK Ⅱ的表达变化进行检测. 方法 新生大鼠心房肌细胞原代培养96 h,应用钙离子导入剂ionomycin(1.0 μmol/L)建立心房肌细胞钙超载模型,并在KN93 3种浓度(0.25、0.5、1.0 μmol/L)的干预下,以钙离子指示剂Fluo-3 /AM负载心房肌细胞,激光共聚焦显微镜观察心房肌细胞内游离钙的变化;应用Western blot法检测CaMK Ⅱ表达的变化. 结果 ①细胞培养至第4天,免疫组织化学染色90%以上细胞α-肌动蛋白抗体阳性.②与对照组比较,钙离子导入剂ionomycin明显增加细胞内钙离子荧光值[(660.16±108.47) vs (376.12±57.57),P＜0.01];KN93对细胞内钙离子荧光值无明显影响(P＞0.05).③预先加入3种不同浓度KN93可显著降低ionomycin导致的细胞内钙离子荧光强度的增加幅度(P<0.01),与对照组比较差异也有统计学意义(P＜0.01).④钙超载组细胞CaMK Ⅱ表达较对照组明显增加(P<0.01);而KN93对细胞CaMK Ⅱ表达影响不明显.⑤不同浓度KN93预处理后,钙超载组细胞CaMK Ⅱ的表达显著降低(P<0.01). 结论 CaMK Ⅱ抑制剂KN93可降低ionomycin引发的大鼠心房肌细胞钙负荷,并下调细胞CaMK Ⅱ表达.     

磷酸化钙/钙调素依赖性蛋白激酶Ⅱ在胫骨癌痛大鼠脊髓背角中的表达变化

目的观察胫骨癌痛模型大鼠脊髓背角磷酸化钙/钙调素依赖性蛋白激酶Ⅱ（pCaMKⅡ）的表达变化,探讨CaMKⅡ在骨癌痛中的作用。方法选择雌性SD大鼠54只,随机分为3组（n=18）：空白组（N）,不作任何处理;对照组（C）,左侧胫骨上段骨髓腔注入5μlHank’s液;模型组（M）,左侧胫骨上段骨髓腔注入5μlWalker256细胞（2×107/ml）。分别于建模前及建模后6d、12d、18d测定大鼠机械缩足反射阈值和双后肢负重差值（n=6）,并在相应时间点随机取6只大鼠脊髓L4～5段,采用免疫组织化学法检测pCaMKⅡ的表达。结果与N组、C组比较,建模后6～18dM组大鼠出现进行性加重的疼痛行为学改变,脊髓背角pCaMKⅡ表达逐渐升高（P〈0.05）。结论脊髓pCaMKⅡ表达上调可能参与了大鼠骨癌痛的产生和维持。     

鞘内注射钙/钙调素依赖性蛋白激酶Ⅱ抑制剂对坐骨神经损伤大鼠的镇痛作用

目的 探讨钙/钙调素依赖性蛋白激酶Ⅱ(CaMKⅡ)在神经病理性疼痛中的作用.方法 大鼠48只随机分为6组:坐骨神经分支选择性损伤组(SNI组)、假手术组(Sham组)、术前鞘内注射AlP(autocamtide-2-related inhibitory peptide AIP)或生理盐水组(BA组、BN组)、术后鞘内注射AIP或生理盐水组(AA组、AN组).测定SNI大鼠注射AIP前后机械缩足阈值(mechanical withdrawal threshold,MWT)的改变.结果 SNI大鼠从术后第2天至第14天出现明显的机械痛敏,鞘内注射AIP能够缓解SNI大鼠的机械痛敏,术前给药组术后1 d、2d、3d的MWT分别为(9.0±1.1)g、(9.1±1.5)g、(7.5±1.5)g,显著高于SNI组[分别为(5.9±0.9)g、(5.6±1.0)g、(5.7±1.0)g,均P<0.01];术后给药能缓解SNI大鼠的机械痛敏约4h,较之术前给药为短.结论 CaMKⅡ参人了神经病理性痛大鼠疼痛的调节.     

利血平化沙土鼠脑缺血钙调素蛋白激酶Ⅱ活性的研究

目的 观察耗竭单胺类神经递质对缺血性纹状体、海马和皮质神经元ＣａＭ ＰＫⅡ活性的影响。方法 采用利血平化沙土鼠双侧颈总动脉结扎造成全脑缺血模型，用放射性＾３２Ｐ－ＡＴＰ掺入法测定ＣａＭ ＰＫⅡ活性。结果 利血平化对沙土鼠脑缺血３个脑区ＣａＭ ＰＫⅡ活性均有保护作用。在纹状体、海马和皮质，利血平化沙土鼠缺血１０ｍｉｎ酶活性比对照组酶活性分别升高５５％、５８％和１９％，缺血２０ｍｉｎ，酶活性分别升高５     

cGMP依赖性蛋白激酶Ⅱ在癌细胞株中的表达及活性

目的:探讨cGMP依赖性蛋白激酶Ⅱ(cGMP dependent protein kinase Ⅱ, PKGⅡ)在相同组织来源的正常细胞、转化细胞和癌细胞中的表达及活性的差异.方法:选择相同组织来源的正常细胞、转化细胞株和癌细胞株,通过逆转录PCR和Western blotting分别检测PKGⅡ mRNA和蛋白表达水平,用Western blotting 检测PKGⅡ底物血管扩张刺激磷蛋白(vasodilator-stimulated phosphoprotein, VASP)的磷酸化以反映PKGⅡ的活性.结果:在大鼠和人胃来源的细胞株中,PKGⅡ在转化细胞中表达较高,而在癌细胞的表达明显降低;与之对应的是,PKGⅡ在癌细胞的活性明显低于转化细胞.结论:在相同组织来源的情况下,与转化细胞相比,PKGⅡ在肿瘤细胞中的表达和活性较低.     

戊四氮点燃癫痫大鼠海马Ca^2＋浓度及CaM依赖性蛋白激酶Ⅱ的表达

目的 探讨戊四氮（pentylenetetrazol,PTZ）点燃癫痫大鼠空间学习记忆能力及海马细胞内游离Ca2＋浓度（[Ca2＋] i）、Ca2＋/钙调蛋白依赖性蛋白激酶IIα （ calcium / calmodulin-dependent protein kinase IIα, CaMKIIα） mRNA的表达.方法 动物分为正常对照组和PTZ组,采用PTZ慢性点燃癫痫模型,应用Morris水迷宫观察2组大鼠空间学习记忆能力,运用流式细胞仪检测海马细胞内[Ca2＋]i浓度变化,反转录多聚酶链反应方法测定海马CaMKIIα mRNA的表达.结果 PTZ组大鼠空间学习记忆能力受损,其海马细胞内[Ca2＋]i浓度明显升高（P〈0.05）,CaMKIIα mRNA表达水平明显降低（P〈0.05）.结论 PTZ点燃癫痫大鼠海马存在钙超载及CaMKIIα的表达异常,由此引起空间学习记忆受损.     

戊四氮点燃癫痫大鼠海马Ca2+浓度及CaM依赖性蛋白激酶Ⅱ的表达

目的 探讨戊四氮(pentylenetetrazol,PTZ)点燃癫痫大鼠空间学习记忆能力及海马细胞内游离Ca2+浓度([Ca2+] i)、Ca2+/钙调蛋白依赖性蛋白激酶IIα ( calcium / calmodulin-dependent protein kinase IIα, CaMKIIα) mRNA的表达.方法 动物分为正常对照组和PTZ组,采用PTZ慢性点燃癫痫模型,应用Morris水迷宫观察2组大鼠空间学习记忆能力,运用流式细胞仪检测海马细胞内[Ca2+]i浓度变化,反转录多聚酶链反应方法测定海马CaMKIIα mRNA的表达.结果 PTZ组大鼠空间学习记忆能力受损,其海马细胞内[Ca2+]i浓度明显升高(P<0.05),CaMKIIα mRNA表达水平明显降低(P<0.05).结论 PTZ点燃癫痫大鼠海马存在钙超载及CaMKIIα的表达异常,由此引起空间学习记忆受损.     

近交系小鼠耳蜗钙调素依赖蛋白激酶Ⅱ活性变化

目的　通过对 C5 7和 BAL B/ c近交系小鼠不同日龄时耳蜗基底膜钙调素依赖蛋白激酶 活性 (calm odulin-dependent protein kinase ,Ca M- PK )的测定 ,探讨其随年龄变化的趋势 .方法　采用 Ca M- PK 活性检测试剂盒以及同位素掺入技术分别于 2 0 ,30 ,6 0 ,90 ,12 0 ,15 0和 180日龄(n=6 )时检测酶活性 ,实验数据采用 SPSS 10 .0统计软件处理 .结果　 C5 7和 BAL B/ c近交系小鼠随年龄增大均出现Ca M- PK 活性下降 ,与 2 0日龄相比 ,90日龄时 Ca M- PK 活性显著降低 (C5 7:5 1.3± 0 .3vs 5 2 .5± 0 .5 pkat· g- 1 ,P<0 .0 1;BAL B/ c:5 0 .9± 0 .5 vs5 2 .5± 0 .4 pkat· g- 1 ,P<0 .0 1) ,随着年龄增大 ,Ca M- PK 活性进一步下降 .结论　Ca M- PK 可能参与 C5 7和 BAL B/ c近交系小鼠年龄相关性听力损失发生发展的信号转导过程     

Ⅱ型cGMP依赖性蛋白激酶在胃癌组织中的表达

目的:探讨Ⅱ型cGMP依赖性蛋白激酶 (tpye Ⅱ cGMP dependent protein kinase,PKGⅡ)在原发性胃癌组织中的表达及其在胃癌发生发展中的意义.方法:选择50例原发性胃癌组织、50例正常胃黏膜组织,应用免疫组化SP法和逆转录PCR法分别检测PKGⅡ蛋白和mRNA表达水平.结果:PKGⅡ在...     

钙离子/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ在心力衰竭与触发性心律失常中的信号转导作用

心力衰竭的心肌细胞可发生组织重构和电重构,尤其是细胞内钙离子循环出现障碍时,引起心脏电-机械活动异常,这也是其心律失常产生的主要原因。近年来研究表明,钙离子/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ通过调节钙循环的各个环节,在心肌肥大和凋亡所致心电重构和心力衰竭的发生、发展中起着关键的信号转导作用,该文将近年来的研究进展扼要概述。     

多次使用咪达唑仑对小鼠学习记忆、海马CA1区长时程增强诱发和钙/钙调素依赖性蛋白激酶-Ⅱ的影响

目的观察多次使用咪达唑仑(Mid)后对小鼠学习记忆的影响,并探讨其机制。方法60只KM小鼠按分层随机区组设计分成M1、M2、M3、M4和NS组,每组12只。分别腹腔注射0.5mg/kg、1mg/kg、2mg/kg、4mg/kgMid或生理盐水。每天3次,连续10天。第10天给药后30min,进行避暗实验训练,24h后测验。避暗实验测验后各组随机取6只小鼠,取海马分别检测LTP和CaMKⅡ含量(western-blot法)。比较各组小鼠测验时的潜伏期和错误次数、HFS前、60min后PS变化幅度和CaMKII含量。结果各剂量Mid组分别与NS组相比,潜伏期缩短、错误次数增多;在HFS后60min时,M1、M2、M3、M4组和NS组PS幅度分别为刺激前的208.60±8.82%、173.81±10.73%、138.41±8.50%、126.27±10.52%和260.60±48.62%,各剂量Mid组PS变化幅度分别与NS组相比,幅度明显降低(P<0.05);M2、M3和M4组与M1组相比、M3和M4组与M2组相比,潜伏期缩短、错误次数增多;PS变化幅度降低和CaMKⅡ含量减少(P<0.05),似呈剂量依赖性;但M3组与M4组相比,潜伏期和错误次数、PS变化幅度、CaMKⅡ含量均相似(P>0.05)。结论行为学、电生理和生化检测结果相一致,多次使用Mid后可以抑制小鼠的学习记忆,并呈一定的剂量依赖性,但该作用有封顶效应。Mid可能通过抑制CaMKⅡ对学习记忆产生影响。     

TGF-β1诱导大鼠心肌细胞肥大中钙调素依赖蛋白激酶Ⅱ信号途径研究

目的：探讨TGF-β1诱导的大鼠心肌细胞肥大中钙调素依赖蛋白激酶Ⅱ信号途径的信号表达.方法：建立TGF-β1诱导的体外大鼠心肌细胞肥大模型.PI染色标记细胞双链RNA法检测心肌细胞RNA表达量,间接检测心肌细胞肥大.实时荧光定量PCR检测心肌细胞肥大相关基因肌球蛋白重链β亚型（β-MHC）的表达.Western blotting检测心肌细胞中p-CaMKⅡ蛋白表达.结果：TGF-β1可诱导体外培养心肌细胞肥大基因的表达,β-MHC的表达明显高于对照组（P＜0.01）.PI染色TGF-β11组PI含量明显增高（P＜0.01）,TGF-β13 μg/L组心肌细胞内PI含量最高（80.57±3.56）;与对照组相比,TGF-β1可明显上调的表达p-CaMKⅡ（108.83±12.15 vs 10.6±1.35,P＜0.01）,并于TGF-β1诱导2h表达达峰.结论：TGF-β1可诱导心肌细胞肥大的形成,此过程中CaMKⅡ蛋白表达明显增加.     

cGMP依赖性蛋白激酶Ⅱ对胃癌细胞BGC-823迁移的影响

目的:研究cGMP依赖性蛋白激酶Ⅱ(cGMP dependent protein kinase Ⅱ,PKG Ⅱ)对胃癌细胞株BGC-823迁移活动的影响,并对其作用机制进行初步探讨.方法:以携带PKG Ⅱ基因的腺病毒结构Ad-PKG Ⅱ感染胃癌BGC-823细胞,用蛋白质印迹法及免疫荧光检测感染病毒后PKG Ⅱ的表达.用特异性PKG Ⅱ激活剂8-pCPT-cGMP作用感染病毒的细胞,通过Boyden 槽迁移率、刮除迁移分析法分析PKG Ⅱ高表达和活性增高对Ras同源性蛋白A(Ras homolog A, RhoA)激动剂溶血磷脂酸(lysophosphatidic acid,LPA)诱导的胃癌细胞迁移的影响.结果:胃癌细胞株BGC-823 在感染Ad-PKG Ⅱ后高表达PKG Ⅱ,经cGMP类似物8-pCPT-cGMP 激活后,使RhoA活化诱导的细胞迁移活动受到明显抑制,与对照组比较差异有统计学意义(P<0.05).结论:PKG Ⅱ能明显抑制胃癌细胞株BGC-823的迁移.     

钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ的制备与活性测定

目的：从牛心肌中提取纯化钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ（CaMKⅡ),并测定其活性。方法：采用DEAE-cellulose柱层析和Sepharose 4B亲和层析分离纯化蛋白,用γ－^32P掺入法测定CaMKⅡ及自磷酸化的CaMKⅡ活性。结果：从牛心肌中提取到钙调蛋白结合的蛋白组分,纯化后得到的CaMKⅡ比较稳定,产量也较高,此过程比较简单,适合大量制备,经SDS-PAGE检测,发现酶提取物均质,酶亚基的目的蛋白带相对分子质量为56000。在syntide-2为底物的反应中,纯化的CaMKⅡ的特异性酶活性为7．84pmol.min^-1.mg^-1。CaMKⅡ可自磷酸化,经过自磷酸化的酶在Ca2 和钙调蛋白不存在时也保持活性。结论：通过凝胶层析与亲和层析可提纯CaMKⅡ。     

小鼠脑Ca~(2+)/CaM依赖性蛋白激酶Ⅱ的鉴定及苄普地尔对其酶活力的抑制作用

用DE_(52)、磷酸纤维素和Sephaery S—300柱层析从小白鼠脑中提纯了Ca~(2+)/CaM依赖性蛋白激酶Ⅱ并进行了鉴定。凝胶过滤法测定全酶分子量为55万,在SDS-PAGE中显示出两条区带,其亚基分子量分别为5万和5.7万。该酶活力依赖于Ca~(2+)和CaM,AC_(50)分别为28μmol/L和2.2μmol/L。苄普地尔对酶有抑制作用,IC_(50)约为250μmol/L。     

盐酸利多卡因神经毒性损伤大鼠脊髓钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ的表达

目的 观察大鼠鞘内注射盐酸利多卡因神经损伤后脊髓钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ(calcium/calmodulin dependent protein kinase Ⅱ,CaMK Ⅱ)的表达变化.方法 鞘内成功置管的雄性SD大鼠48只,体质量(230±20)g,用随机数字表法将大鼠分成4组(n=12,其中行为学检测大鼠8只,免疫印迹实验大鼠4只):正常组(C组)、假手术组(S组)、溶媒组(D组)、10％利多卡因组(L组).分别于给药前、给药后2h、4h、8h、12h、1d、2d、3d、4d、5d等时点检测大鼠机械缩腿阈值(Mechanical withdrawal threshold,MWT)和热缩腿潜伏期(thermal withdrawal latency,TWL).并于给药后12h取4只大鼠脊髓腰膨大,免疫印迹检测大鼠脊髓腰膨大CaMKⅡ的表达.结果 C组、S组和D组大鼠MWT的基础值分别为(11.2±3.1)g、(11.8±2.2)g和(11.4 ±2.4)g,其余各时间点与基础值比较差异无统计学意义(n=8,P＞0.05);L组大鼠MWT在给药后2h、4h、8h、12h、1d、2d、3d、4d时点显著增加(n=8,P＜0.01),分别为(22.0±6.6)g、(22.2 ±5.3)g、(20.5 ±5.8)g、(18.5 ±4.3)g、(16.7 ±3.2)g、(15.2 ±3.1)g、(15.5 ±3.5)g、(13.7±2.4)g.与MWT结果相似,C组、S组和D组大鼠TWL的各时间点比较差异无统计学意义(n=8,P＞0.05);L组大鼠TWL在给药后2h、4h、8h、12h、1d、2d、3d时点显著增加(n=8,P＜0.01).C组、S组、D组及L组大鼠脊髓CaMK Ⅱ表达分别为0.17±0.03、0.16 ±0.03、0.19 ±0.05、0.42 ±0.11,L组大鼠表达显著增加(n=4,P＜0.01).结论 鞘内注射盐酸利多卡因可致脊髓CaMK Ⅱ表达显著增加,提示CaMK Ⅱ可能与盐酸利多卡因所致的神经损伤有关.