MCU介导的线粒体Ca2+稳态失调参与模拟失重引起的大鼠脑动脉平滑肌细胞凋亡

目的 观察线粒体钙单向转运体（mitochondrial Ca2+ uniporter, MCU）在模拟失重引起大鼠脑动脉平滑肌细胞凋亡中的作用。 方法 采用尾吊大鼠方法建立模拟失重模型,实验大鼠分为对照（Control, CON）组和尾吊（tail suspension, SUS）组。造模成功后,分离脑动脉血管,取病理切片行TUNEL染色及细胞色素C免疫荧光染色检测平滑肌细胞凋亡水平,蛋白免疫印迹实验检测凋亡相关蛋白及MCU蛋白表达水平,最后急性分离脑动脉平滑肌细胞,分别采用Rhod-2 AM、mitoSOX染色检测细胞线粒体内Ca2+水平和活性氧簇（reactive oxygen species,ROS）水平。 结果 与对照组比较,尾吊组模拟失重大鼠基底动脉平滑肌细胞TUNEL阳性率显著增加（P < 0.05）,细胞色素C入核率显著增加（P < 0.05）,促凋亡蛋白cleaved caspas-9、cleaved caspas-3、Bax表达显著增加（P < 0.05）,抑制凋亡蛋白Bcl-2显著降低（P < 0.05）;同时,MCU蛋白表达水平下调（P < 0.05）;此外,尾吊组大鼠脑动脉平滑肌细胞线粒体内Ca2+浓度下降（P < 0.05）及ROS水平增加（P < 0.05）。 结论 模拟失重引起大鼠脑动脉平滑肌细胞凋亡,同时MCU表达降低,提示MCU可能参与了模拟失重引起的脑动脉平滑肌细胞凋亡这一病理过程。     

大电导钙激活钾通道在高血压病中的研究进展

大电导钙激活钾通道（BKCa）是血管平滑肌细胞（VSMCs）上表达最丰富的钾通道,对维持VSMCs的膜电位及血管收缩和舒张的动态平衡具有重要的调节作用。BKCa通道的激活可使细胞膜发生超极化,从而抑制电压依赖性钙通道的激活和钙离子内流,导致平滑肌舒张。对高血压患者的观察和高血压动物模型的研究发现,高血压血管张力升高时平滑肌细胞膜表面钾离子和钙离子通道表达和功能均发生异常,因此,有人推测高血压是离子通道重构导致平滑肌细胞去极化的结果。本文主要综述近年来BKCa通道在高血压病中的研究进展。     

模拟失重大鼠胸主动脉平滑肌细胞凋亡的变化及间断性人工重力对抗的影响

目的:观察模拟失重大鼠胸主动脉平滑肌细胞凋亡的变化及间断性人工重力对其影响。方法: 将27只SD大鼠随机分为3组（每组9只）,即对照组(CON)、模拟失重组(SUS)及站立对抗组(STD)。以尾部悬吊大鼠模拟失重3周,同期每天悬吊23 h、站立1 h模拟间断性人工重力对抗的效果。用TUNEL染色法检测SUS组、同步对照(CON)组及STD组大鼠胸主动脉平滑肌细胞的凋亡情况;用Western blot法检测各组大鼠胸主动脉组织中Bad、FasL及Caspase-3蛋白表达的变化。结果: 与CON组比较,SUS组大鼠胸主动脉平滑肌细胞TUNEL染色阳性的细胞明显减少(P<0.01);STD组TUNEL染色阳性的细胞较CON组及SUS组显著增加（P<0.01）。SUS组Bad的表达较CON组和STD组显著减少（P<0.05）,STD组Bad的表达较CON组有增加的趋势,但无统计学差异。SUS组FasL及Caspase-3的表达较CON组显著降低(P<0.05);STD组FasL及Caspase-3的表达较CON组及SUS组显著增高(P<0.01)。结论: 模拟失重可减少大鼠胸主动脉平滑肌细胞凋亡,每日1 h的-Gx对抗可使胸主动脉平滑肌细胞的凋亡增加,提示血管组织平滑肌细胞的凋亡在失重引起的动脉血管适应性重构中可能发挥重要作用。     

压力超负荷性慢性心力衰竭时心室肌L型钙通道重构的研究

目的观察慢性心力衰竭(CHF)大鼠心室肌L型钙通道重构的特征,探讨其在心律失常发生中的可能作用。方法 30只大鼠随机分为CHF组与假手术组。CHF组缩窄腹主动脉建立大鼠CHF模型,采用全细胞膜片钳技术记录L型钙电流(ICa,L),描述L型钙通道的稳态激活曲线、稳态失活曲线、失活后恢复曲线,免疫组化方法测定L型钙通道ɑ1c亚单位蛋白的表达,并与假手术组进行比较。结果 CHF组大鼠左室收缩末压、左室内压上升最大速率、左室内压下降最大速率、左室射血分数均显著低于假手术组,左室舒张末压显著高于假手术组(P均<0.01),提示CHF模型制作成功。CHF组ICa,L电流密度幅值较假手术组显著减小[-(5.03±0.51)pA/pF vs-(8.14±0.54)pA/pF,P<0.01],I-V曲线显著上移,V1/2,act幅值显著增大[-(3.9±0.11)mV vs-(2.8±0.10)mV,P<0.01],κact显著减小(6.1±1.3 mV vs 7.7±1.2 mV,P<0.01),激活曲线显著右移。两组的V1/2,inact、κinact值及稳态失活曲线均无差异。与假手术组比较,CHF组τ值增大(39.8±3.3 ms vs 26.3±2.9 ms,P<0.05),失活后恢复曲线右移,L型钙通道ɑ1c亚单位蛋白表达的阳性信号指数减小(37.3±8.7 vs 52.9±7.2,P<0.01)。结论CHF时L型钙通道出现激活减慢、失活后恢复减慢等通道动力学变化,且在心室肌表达降低,导致ICa,L电流密度下降,这可能是CHF时室性心律失常发生的重要原因。     

2型糖尿病大鼠心房钙通道及钙电流的变化

目的研究2型糖尿病大鼠心房组织钙离子通道的表达及钙电流的改变情况。方法 30只雄性Wistar成年大鼠随机分为对照组和糖尿病组。其中糖尿病组高脂高糖饮食4周后给予小剂量链脲佐菌素35mg/kg腹腔注射,建立2型糖尿病模型。8周后取两组大鼠的血清测定血糖、胰岛素、总胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白以及高密度脂蛋白,判定两组的代谢情况。将固定后的大鼠心房组织切成冰冻切片,通过免疫荧光双标染色法测定两组的Cav1.2,Cav3.1和Cav3.2的表达情况。采用Langendorff装置进行急性分离成年大鼠心房细胞,通过全细胞膜片钳技术分别测定两组L型和T型钙电流的峰值电流、I-V曲线、稳态激活和失活电流曲线等数据。结果与对照组相比,糖尿病组有严重的代谢紊乱,Cav1.2的蛋白表达降低,Cav3.1的蛋白表达升高,Cav3.2的蛋白表达未见明显改变。另外,糖尿病组L型钙电流的峰值电流显著降低(P0.05)、电流-电压(I-V)曲线下移、稳态激活和失活电流曲线未见明显差异(P0.05),T型钙电流的峰值电流显著升高(P0.05)、电流-电压(I-V)曲线上移、稳态激活电流曲线未见明显差异(P0.05)。结论 2型糖尿病大鼠心房肌细胞有着明显的钙通道重构,导致L型钙电流密度下降,T型钙电流密度上升。     

有氧运动抑制衰老大鼠脑动脉平滑肌STOC/BKCa功能下调

目的　探讨有氧运动训练对衰老大鼠脑动脉平滑肌细胞全细胞K⁺电流、自发瞬时外向电流及大电导钙激活钾通道生物物理特性的影响。方法　19～21月龄雄性Wistar大鼠12只（老年组）,随机分为安静组和有氧运动组,并选用2月龄Wistar大鼠安静处理作为青年对照组。12周后取脑动脉,急性分离动脉平滑肌细胞。分别采用膜片钳全细胞模式、穿孔膜片钳模式和单通道内面向外模式观察运动对全细胞K⁺电流、自发瞬时外向电流和大电导钙激活钾通道门控特性的影响。结果　安静组全细胞K⁺电流密度及对Iberiotoxin敏感性降低;安静组自发瞬时外向电流幅值降低,频率无明显变化;安静组大电导钙激活钾通道平均开放概率和平均开放时间显著低于青年对照组,而平均关闭时间高于青年对照组;电压依赖性和钙敏感性亦显著下降;与安静组相比,有氧运动可以增加全细胞K⁺电流密度、自发瞬时外向电流幅值及大电导钙激活钾通道平均开放概率、电压依赖性和钙敏感性来实现对大鼠脑动脉平滑肌自发瞬时外向电流/大电导钙激活钾通道功能的保护作用。结论　长期规律有氧运动可以减弱衰老所致的大鼠脑动脉平滑肌细胞大电导钙激活钾通道功能下调,这可能是有氧运动改善衰老动脉功能的重要机制之一。     

短期模拟失重可引起大鼠视交叉上核中枢时钟基因的表达异常

目的 探讨1周模拟失重对大鼠生物钟中枢时钟基因表达影响。 方法 采用尾悬吊后肢去负荷模型模拟太空微重力环境，48只雄性SD大鼠随机均分为对照（control，CON）组和尾悬吊（tail-suspension，SUS）组。两组大鼠在相同的光照环境下（08:00～20:00）饲养。蛋白印迹实验检测大鼠视交叉上核（suprachiasmatic nucleus，SCN）内时钟基因（Per2，Bmal1）以及钙通道Ca_v1.2蛋白在不同时间点的表达水平，同时采用实时定量PCR技术检测不同时间点SCN中Per2，Bmal1的转录水平。 结果 与CON组相比，短期模拟失重引起大鼠SCN中时钟基因Per2和Bmal1 mRNA转录和蛋白表达下降（P<0.05），且波动幅度发生显著降低。此外，与对照组相比，模拟失重使得SUS组大鼠SCN中Ca_v1.2蛋白表达发生了明显上升（P<0.05）。 结论 短期模拟失重可引起大鼠时钟基因表达异常，这可能是模拟失重引起机体发生病理性改变的机制之一，也为重力变化信号直接转化为时间节律信号提供了直接的证据。     

红景天苷体外灌流对大鼠心肌细胞膜钠通道电流的影响

目的观察红景天苷体外灌流对SD大鼠心肌细胞膜钠通道电流(INa)的影响。方法 SD大鼠颈部脱臼处死后,开胸剪断主动脉并取下心脏,采用Langendorff逆行主动脉灌流法急性分离SD大鼠单个心室肌细胞,置于培养皿,以电极外液灌流冲洗。置入微电极,充灌电极内液,采用全细胞模式的膜片钳技术检测INa,电流稳定后灌注红景天苷100μmol/L,再次检测INa。绘制电流-电压关系(I-V)曲线、稳态激活曲线及稳态失活曲线,观察灌流前后大鼠心肌细胞INa及相关曲线的变化。结果红景天苷灌流后INa幅值增加。红景天苷灌流后INa I-V曲线下移,但不改变I-V曲线形状、最大激活电位和反转电位。红景天苷灌流前后INa密度最大峰值分别为(-29.71±4.37)、(-58.66±8.21)p A/p F,灌流前后相比,P<0.05。红景天苷灌流前后INa稳态失活曲线的半数失活电压分别为(-66.67±1.57)、(-61.45±1.57)m V,半数失活电压向正值方向移动,斜率因子分别为-10.23±1.30、-7.71±1.12,灌流前后半数失活电压相比,P<0.05。红景天苷灌流前后INa稳态激活曲线半数激活电压差异无统计学意义。结论红景天苷体外灌流可使SD大鼠心肌细胞膜INa的I-V曲线下移,增加电流幅值,该作用可能与红景天苷增加钠通道失活电位、抑制电流失活有关。     

乙酸β-哌啶乙酯的灭螺作用与钙离子的关系

目的研究乙酸β-哌啶乙酯(Ape)的杀螺作用与Ca2+的关系. 方法采用完全浸泡和离体钉螺足平滑肌的实验方法,研究Ape杀螺效果及其对Ca2+的影响.结果0.1 mg/L和0.5 mg/LApe均有杀螺作用(P均＜0.05),且呈浓度依赖性.不同浓度的Ape对钉螺足平滑肌的收缩效应曲线呈双相性.低浓度时(10-7～3×10-6mol/L)可增强其收缩幅度,且能被钙通道阻滞剂维拉帕米所拮抗;高浓度时(10-5～10-4mol/L)则能拮抗钙通道激动剂Bay K 8644增强钉螺足平滑肌的收缩幅度.结论Ape具有一定的杀螺作用,其影响平滑肌收缩的结果表明,高浓度有阻Ca2+作用.