NO在外源性高浓度Ca2+损伤心肌线粒体中的作用

目的：探讨一氧化氮在外源性高浓度Ca²⁺损伤心肌线粒体中的作用。方法：正常心肌线粒体分为单纯L-精氨酸（L-Arg）组、Ca²⁺损伤组和左旋硝基精氨酸甲酯（L-NAME）保护组,分别于含有20 μmol/L EDTA、100 μmol/L CaCl₂以及1 μmol/L L-NAME+100 μmol/L CaCl₂的反应介质中孵育,然后测定线粒体活力、膜电位以及NO含量。结果：Ca²⁺损伤组线粒体活力、膜电位明显下降,而NO^-₂/NO^-₃含量升高,且线粒体活力、膜电位与NO₂^-/NO₃^-含量呈显著负相关（r=-0.5297,P<0.01;r=-0.6041,P<0.01）;L-NAME保护组线粒体活力与膜电位均明显高于Ca²⁺损伤组,但仍低于L-Arg组,而NO₂^-/NO₃^-含量低于Ca²⁺损伤组,且与L-Arg组无明显差异。结论：外源性Ca²⁺可激活线粒体一氧化氮合酶,使NO生成增多,后者在线粒体活力与膜电位降低中起重要作用。     

参麦注射液对大鼠急性心肌缺血再灌注损伤的影响

目的:观察参麦注射液对大鼠急性心肌缺血再灌注损伤的影响,并探讨其作用机制。方法:结扎冠状动脉左前降支10min再灌15min复制大鼠急性心肌缺血再灌注损伤模型,描记标准肢体Ⅱ导联心电图,测定心肌组织匀浆中超氧化物歧化酶(SOD)、Na⁺,K⁺-ATP酶和Ca²⁺-ATP酶活性及丙二醛(MDA)含量,电镜观察心肌线粒体改变。结果:参麦注射液使再灌注性心律失常的发生率低于模型组、持续时间较短,心肌组织匀浆中SOD、Na⁺,K⁺-ATP酶和Ca²⁺-ATP酶的活性高于模型组,MDA的含量低于模型组,心肌线粒体损伤轻于模型组。结论:参麦注射液对大鼠急性心肌缺血再灌注损伤有明显的防治作用,其机制与减轻氧自由基及钙超载损伤有关。     

严重烧伤早期心肌[Ca2+]m变化及其机制研究

目的:探讨严重烧伤早期心肌线粒体Ca²⁺浓度([Ca²⁺]_m)的动态变化规律及其发生机制。方法:复制30%Ⅲ°烫伤大鼠模型,测定伤后1、3、6、12、24h大鼠心肌[Ca²⁺]_m,同时检测影响[Ca²⁺]_m的相关指标—胞浆Ca^2＋浓度(_c)及线粒体Ca^2＋转运速率。结果:烧伤后1、3、6h[Ca²⁺]_m依次升高,12、24h较6h虽有所下降,但仍高于正常对照组;_c除伤后1h无明显变化外,其余各时相点变化趋势与[Ca²⁺]_m相同,且伤后[Ca²⁺]_m与_c呈显著正相关,相关系数为0.9177(P＜0.01)。伤后1h心肌线粒体Ca^2＋摄取速率明显升高,而Ca^2＋释放速率无明显改变,但3、6、12、24h心肌线粒体Ca^2＋摄取速率与Ca^2＋释放速率均显著降低,且烧伤后3、6、12、24h[Ca²⁺]_m分别与线粒体Ca^2＋释放速率呈明显负相关。结论:烧伤后心肌线粒体存在明显的Ca^2＋超载和转运紊乱。     

心肌缺血再灌注损伤时细胞核膜钙泵功能的改变

目的:研究心肌缺血再灌注损伤时心肌细胞核膜钙泵(Ca²⁺-ATPase)功能的改变。方法:采用大鼠心肌缺血再灌注模型,密度梯度离心分离纯化细胞核,定磷法测定Ca-ATPase活性,[⁴⁵Ca²⁺]直接测定核钙摄取。结果:缺血再灌注损伤动物血浆MDA和FFA显著高于正常大鼠(P<0.01),再灌注心肌细胞核膜Ca-ATPase在[Ca²⁺]i较低时,酶活力低于正常细胞,而在[Ca²⁺]i较高浓度50μmol/L时酶活力高于正常细胞。对[⁴⁵Ca²⁺]摄取的变化与Ca-ATPase活性变化相似。结论:心肌缺血再灌注损伤时核膜Ca²⁺-ATPase功能发生了改变。     

川芎嗪对缺血-再灌注损伤兔心肌线粒体结构及功能的影响

为了探讨川芎嗪对心肌缺血一再灌注损伤(MIRI)时心肌细胞线粒体功能及结构的影响。本实验选用日本大耳白兔30只,随机分为正常对照组(A组)、心肌缺血一再灌注损伤组(B组)和心肌缺血-再灌注损伤 川芎嗪治疗组(C组)。复制MIRI模型,分别观察心肌线粒体呼吸功能、Ca^2 浓度([Ca^2 ]m)、丙二醛浓度(MDA)、超氧化物歧化酶活性(SOD)及超微结构的改变和心肌组织三磷酸腺苷(ATP)、二磷酸腺苷(ADP)、一磷酸腺苷(AMP)含量、总腺苷酸量(TAN)、能荷(EC)的变化。结果发现,C组与B组比较,线粒体呼吸控制率(RCR)、Ⅲ态呼吸速率(ST3)、SOD、面密度(Sv)、比表面(δ)明显升高,Ⅳ态呼吸速率(ST4)、[Ca^2 ]m、MDA、体密度(Vv)、横径(Hd)显著降低,心肌组织ATP、ADP、TNA及EC均明显增高;且与A组比较,ST3、ST4、SOD、Vv、Sv、δ、数密度(Nv)、纵径(Vd)及ADP、AMP、TNA无明显差异。可见,川芎嗪可通过降低氧自由基水平和减轻钙超载,而改善缺血一再灌注损伤心肌的线粒体功能及结构。     

非创伤性预处理在离体心脏抗再灌注损伤中作用机制的探讨

目的:观察非创伤性肢体缺血预处理对大鼠离体再灌注心肌是否有保护作用。方法:实验采用体重(250±30)gSD雄性大鼠25只随机分成3组,在Langendorff装置上对大鼠离体心脏进行灌流。对照组(C,n=8):在灌注全程均用富氧K-H液(充以95%O₂+5%CO₂),在恒压(8.33kPa)、恒温(37℃)条件下灌注;缺氧/复氧组(A,n=8):预灌15min后,灌注心脏先全心缺血缺氧15min,随后15min复氧再灌注(37℃);非创伤性肢体缺血预处理组(N-WIP,n=9):先将大鼠双后肢捆绑5min,松开5min,反复4次后,随后的方法同R组。在相应时点分别测定冠脉流出液和心肌匀浆中超氧化物歧化酶(SOD)活性,Ca²⁺-Mg²⁺-ATP酶活性和丙二醛(MDA)含量,同时记录心肌细胞的单相动作电位(MAP)和心肌收缩张力曲线。结果:非创伤性肢体缺血预处理能使再灌注心律失常发生率显著低于A组;心肌组织中MDA含量显著低于A组,心肌组织中SOD活性显著高于A组,心肌细胞的膜电位、Ca²⁺-Mg²⁺-ATP酶活性及肌张力较稳定。结论:非创伤性肢体缺血预处理对大鼠离体再灌注心肌有明显的保护作用,可能是通过增强心肌的抗氧化能力、稳定心肌Ca²⁺-Mg²⁺-ATP酶活性和膜相结构等途径,提高心肌细胞对再灌注损伤的抵抗力。     

SHR心肌细胞内钙离子浓度改变与左室肥厚和功能的关系

目的:探讨自发性高血压大鼠(SHR)心肌细胞内钙离子浓度的动态演变规律及其与左室肥厚和功能的相互关系。方法:应用Ca²⁺荧光指示剂Fura-2/AM分别测定了10周龄、22周龄、34周龄SHR心肌细胞内Ca²⁺浓度以及导管法测定了大鼠心功能,并以同龄京都-Wistar(WKY)大鼠作对照。结果:各周龄SHR收缩压(SBP)、心肌细胞内Ca²⁺浓度([Ca⁺]_i)、左室重量/体重(LVM/BW)均明显高于同龄正常血压WKY大鼠,22周龄SHR左室压力最大下降速率(-dp/dt_max)低于、左室松弛时间常数(τ)长于同龄WKY大鼠,34周龄SHR±dp／dt_max和左室收缩指数均显著低于同龄WKY大鼠,τ进一步延长;心肌细胞内[Ca⁺]_i与大鼠LVM/BW、SBP-dp／dt_max、τ呈显著正相关(r=0.47-0.83,P＜0.01),与dp／dt_max和收缩指数呈显著负相关(r=-0.46,P<0.05和-0.81,P<0.01)。结论:SHR心肌细胞内钙离子超负荷不仅介导了心肌肥厚的形成,还导致了心肌的收缩和舒张功能障碍。     

苯那普利对自发性高血压大鼠心肌缺血-再灌注心功能、氧自由基和肌浆网Ca2+-ATP酶的影响

目的:探讨血管紧张素转换酶抑制剂(ACEI)对自发性高血压大鼠(SHR)心肌缺血-再灌注心功能、氧自由基和肌浆网Ca²⁺-ATP酶的影响。方法:30只10周龄雌性SHR分为2组,SHR对照组(SHR)、SHR+B组(每日10mg/kg苯那普利);另15只同周龄、同性别Wistar大鼠作为对照组(Wistar)。治疗12周后,每组大鼠结扎左冠状动脉前降支30min,再灌注30min,观察血流动力学参数,左室心肌丙二醛(MDA)含量、超氧化物岐化酶(SOD)活性及肌浆网(SR)Ca²⁺-ATP酶活性。结果:与Wistar组比较,SHR组血压、左心室重/体重较高,左心功能损害程度较重,心肌MDA含量较高,SOD活性和SRCa²⁺-ATP酶活性较低;SHR+B组血压、左心室重/体重、左心功能损害程度,SRCa²⁺-ATP酶活性无显著性差异,但心肌MDA含量较低,SOD活性较高。结论:苯那普利可逆转SHR左室肥厚,促进缺血-再灌注心肌SRCa²⁺-ATP酶活性的恢复和减少氧自由基损害,从而减轻缺血-再灌注心功能损伤。     

钾通道对大鼠肺动脉平滑肌细胞[Ca2+]i的调节

目的:探讨在常氧、低氧条件下钾通道对大鼠肺动脉平滑肌细胞(PASMCs)[Ca²⁺]_i的调节。方法:采用钙荧光探针(Fura-2/AM)负载培养的大鼠PASMCs,观察常氧、低氧培养后3种钾通道抑制剂(4AP,TEA、Glib)对PASMCs[Ca²⁺]_i的调节,同时用四唑盐(MTT)比色法比较4AP、TEA、Glib对大鼠PASMCs增殖的影响。结果:(1)常氧状态下,PASMCs[Ca²⁺]_i为(156.91±8.60)nmol/L,低氧时为(294.01±16.81)nmol/L(P＜0.01)。(2)常氧状态下,4AP可引起PASMCs[Ca²⁺]_i升高,达(280.52±23.21)nmol/L(P＜0.01),而TEA、Glib无此作用。(3)低氧时,4AP和TEA都可引起PASMCs[Ca²⁺]_i的升高,分别为(422.41±24.28)nmol/L、(380.84±11.02)nmol/L(P<0.01),Glib无作用。(4)MTT比色法中,常氧和低氧状态下4AP均引起吸光度(A)值升高,分别是0.582±0.062,0.873±0.043(P＜0.01)。TEA仅在低氧时A值升高(0.729±0.041,P＜0.05),而Glib无论常氧还是低氧均无影响。结论:无论常氧还是低氧条件下,电压依赖性钾通道(K_V)对PASMCs[Ca²⁺]_i及其增殖起主要作用。钙激活的钾通道(K_Ca)在常氧条件下对[Ca²⁺]_i不起调节作用,而在低氧下使[Ca²⁺]_i降低,反应性地调节PASMCs增殖。ATP敏感性钾通道(K_ATP)无论在常氧还是低氧情况下对[Ca²⁺]_i的调节不起作用。     

甲状腺功能减退对新生仔鼠心肌肌浆网钙转运蛋白表达的影响

目的: 探讨甲状腺功能减退(甲减)对新生仔鼠心肌肌浆网钙转运蛋白肌浆网Ca²⁺-ATP酶(SERCA2a)、磷酸受纳蛋白(PLB) mRNA表达以及肌浆网Ca²⁺-ATP酶活性的影响,并观察左旋甲状腺素(L-T₄)替代治疗后以上指标的改变。方法: SD孕鼠自孕15 d起每天予丙基硫氧嘧啶(PTU)(50mg/d)灌胃至仔鼠出生并持续整个哺乳期,制成围生期甲减模型,并对部分甲减仔鼠自出生当天起每天腹腔注射L-T₄(20 μg /kg)。收集甲减、治疗及对照组出生3、5、7日龄的仔鼠心室肌组织(每组10只),应用实时荧光定量PCR方法检测SERCA2a及PLB mRNA含量,并同时采用荧光分光光度计法测定心肌细胞内游离钙(MyoCa²⁺)浓度,无机磷酸根法检测心肌肌浆网钙泵活性。结果: 实时荧光定量PCR结果显示甲减组新生仔鼠心肌SERCA2a mRNA水平下降(P<0.05),PLB mRNA水平升高(P<0.01),SERCA2a/PLB下降(P<0.01);L-T₄治疗组仔鼠SERCA2a mRNA水平较甲减组上升(P<0.05),PLB mRNA水平下降(P<0.05),SERCA2a/PLB上升(P<0.01)。心肌细胞内游离钙浓度检测结果显示甲减组心肌细胞MyoCa²⁺浓度较同日龄对照组升高(P<0.01);L-T₄治疗组仔鼠心肌细胞MyoCa²⁺浓度低于同日龄甲减组仔鼠(P<0.05)。酶活性检测结果显示甲减组仔鼠肌浆网Ca²⁺-ATP酶活性低于同日龄对照组(P<0.01);L-T₄治疗组仔鼠肌浆网Ca²⁺-ATP酶活性较同日龄甲减组仔鼠升高(P<0.05)。结论: 甲状腺激素缺乏可使新生大鼠肌浆网Ca²⁺-ATP酶活性降低,并下调SERCA2a表达,上调PLB表达;肌浆网钙转运蛋白SERCA2a与PLB参与调控围生期甲减诱发的新生仔鼠心功能下降。     

牦牛和柴达木黄牛颈动脉体的组织微细结构比较

目的比较牦牛和柴达木黄牛颈动脉体(CB)的组织微细结构特征。方法选择健康成年牦牛和柴达木黄牛各5头,采用组织学染色、免疫组织化学SP法和透射电子显微镜技术,观察CB的显微及超微结构特征,并运用显微体视学方法比较两种动物CB中Ⅰ型细胞(明细胞、暗细胞)、Ⅱ型细胞和血管的体积密度(Vv)、面密度(Sv)、比表面(δ)、面数密度(NA)。结果牦牛和柴达木黄牛CB均由实质和间质构成,实质由大量的圆形或椭圆形的小球密集组合而成,小球内有丰富的实质细胞。牦牛Ⅰ型细胞数量多于柴达木黄牛,但其胞质内含的线粒体和特有的电子致密核心囊泡(EDCV)相对小而多。柴达木黄牛小球之间的结缔组织及内含的间质细胞明显多于牦牛,而牦牛CB中血管数量多于柴达木黄牛,而且管腔较大。牦牛CB明细胞的Vv、Sv、NA显著大于柴达木黄牛(P0.01);牦牛δ小于柴达木黄牛(P0.05)。牦牛暗细胞的Vv、Sv显著小于柴达木黄牛(P0.05),两组中NA和δ差异不显著(P0.05)。两种动物CB中Ⅱ型细胞的Vv、Sv、NA、δ差异均不显著(P0.05)。牦牛微血管的Vv、Sv、NA显著大于柴达木黄牛(P0.01),而δ显著小于柴达木黄牛(P0.01)。结论牦牛CB形成了固有的组织细胞成分和血管网形态特征以增强对高原低氧环境的适应能力。     

大鼠松果体衰老的形态学研究

目的 探讨松果体形态结构的衰老性变化,为进一步研究松果体与衰老的关系提供形态学基础。方法 随机选取3月龄和34月龄SD大鼠10只分别作为青年组和老年组,用光镜和电镜结合形态计量学分法分析松果体细胞和神经胶质细胞密度及其指数;松果体细胞线粒体的Vv、Sv、Nv,高尔基器的Vv、Sv、粗面内质网的Sv、溶酶体的Vv;松果体神经终末的Vv及其线粒体的Vv、Sv、Nv、小颗粒囊泡的NA。结果 与青年组相比,老年组松果体细胞核形状不规则,核膜皱褶增多和加深。细胞浆内粗面内质网减少,排列紊乱,分散,脱颗粒明显;线粒体结构不清、肿胀、嵴断裂、消失、空泡化等。老年组松果体细胞密度比青年组减少,而神经胶质细胞密度增加,差异有高度显著性(P<0.01)。老年组神经胶质细胞指数比青年组高(P<0.01)。老年线粒体Vv与青年组无差别,但老年组线粒体Sv、Nv均比青年组减少(P<0.01)。老年组高尔基器的Vv、Sv均比青年组减少(P<0.01);老年组粗面内质网Sv比青年组减少,而老年组溶酶体Vv比青年组增加(P<0.01);老年组神经终末Vv比青年组减少(P<0.01);老年组神经终末中小颗粒囊泡NA比青年组减少(P<0.01);老年组线粒体Sv、Nv比青年组减少(P<0.05),两组神经终末中线粒体Vv无差别(P>0.05)。结论 老年大鼠松果体已发生衰老性变化,这可能与机?     

庚醇预处理对兔缺血再灌注心肌线粒体结构、功能及线粒体Cx43的影响

目的:观察庚醇预处理对心肌缺血再灌注时线粒体的结构、功能和缝隙连接蛋白43(Cx43)影响,以探讨庚醇预处理心肌保护的可能机制。方法:兔64只,建心肌缺血再灌注模型,随机分4组(每组16只):假手术组(sham组)、缺血再灌注组(IR组)、缺血预处理组(IP组)、庚醇预处理(HT组)。测定心肌梗死面积,电镜观测线粒体超微结构改变,检测线粒体膜电位、Ca2+浓度、丙二醛(MDA)和超氧化物歧化酶(SOD)的改变。Westernblotting检测线粒体Cx43蛋白变化。结果:IP组和HT组心肌梗死面积分别为(18.97±2.80)%、(19.97±3.80)%,均明显低于IR组(35.67±5.80)%,P0.01。电镜检测发现,与sham组比较,其它组线粒体损伤明显(P0.01);与IR组比较,HT组和IP组线粒体损伤明显减轻(P0.05)、线粒体跨膜电位明显升高、线粒体Ca2+浓度明显下降(P0.01);与IR组比较,IP组SOD活性明显升高、MDA含量显著下降(P0.01)。与sham组比较,IR组线粒体Cx43蛋白显著下降(P0.05);与IR组比较,HT组和IP组心肌线粒体Cx43明显升高(P0.05)。结论:庚醇预处理可保护缺血再灌注心肌,其机制可能与提高线粒体跨膜电位、减轻线粒体钙超载和提高线粒体Cx43表达有关。     

一氧化氮合酶激活参与烧伤后Ca2+介导的心肌线粒体损伤

目的:探讨线粒体一氧化氮合酶(mtNOS)在严重烧伤早期心肌线粒体损害中的作用。方法:复制30%TBSAⅢ°烧伤大鼠模型,取正常及伤后1、3、6、12、24h大鼠心肌分离线粒体,测其呼吸功能、Ca²⁺浓度(_m)及细胞色素c氧化酶、mtNOS活性。结果:①伤后1h心肌线粒体呼吸控制率(RCR)显著高于正常组,但3、6、12、24h明显低于正常组,Ⅲ态呼吸速率(ST₃)变化与RCR平行,ST₄仅于伤后3h明显升高;②伤后各时点_m均明显高于正常组,尤以3、6h为甚,而mtNOS活性于伤后3、6、12、24h显著高于对照组,细胞色素c氧化酶活性于伤后3、6、12、24h显著低于正常组;③伤后mtNOS活性与_m呈明显正相关,相关系数为0.8945(P＜0.05),RCR与mtNOS活性呈显著负相关,相关系数为-0.9347(P＜0.05)。结论:伤后_m升高激活mtNOS,可能参与严重烧伤早期心肌线粒体损害。     

Presence of two Ca2+ influx components in internal Ca2+-pool-depleted rat parotid acinar cells

The molecular mechanism(s) involved in mediating Ca²⁺ entry into rat parotid acinar and other non-excitable cells is not known. In this study we have examined the kinetics of Ca²⁺ entry in fura-2-loaded parotid acinar cells, which were treated with thapsigargin to deplete internal Ca²⁺ pools (Ca²⁺-pool-depleted cells). The rate of Ca²⁺ entry was determined by measuring the initial increase in free cytosolic [Ca²⁺] ([Ca²⁺]_i) in Ca²⁺-pool-depleted, and control (untreated), cells upon addition of various [Ca²⁺] to the medium. In untreated cells, a low-affinity component was detected with K _Ca = 3.4 ± 0.7 mM (where K _Ca denotes affinity for Ca²⁺) and V _max = 9.8 ± 0.4 nM [Ca²⁺]_i/s. In thapsigargin-treated cells, two Ca²⁺ influx components were detected with K _Ca values of 152 ±  79 μM (V _max = 5.1 ± 1.9 nM [Ca²⁺]_i/s) and 2.4 ±  0.9 mM (V _max = 37.6 ± 13.6 nM [Ca²⁺]_i/s), respectively. We have also examined the effect of Ca²⁺ and depolarization on these two putative Ca²⁺ influx components. When cells were treated with thapsigargin in a Ca²⁺-free medium, Ca²⁺ influx was higher than into cells treated in a Ca²⁺-containing medium and, while there was a 46% increase in the V _max of the low-affinity component (no change in K _Ca), the high-affinity component was not clearly detected. In depolarized Ca²⁺-pool-depleted cells (with 50 mM KCl in the medium) the high-affinity component was considerably decreased while there was an apparent increase in the K _Ca of the low-affinity component, without any change in the V _max. These results demonstrate that Ca²⁺ influx into parotid acinar cells (1) is increased (four- to five-fold) upon internal Ca²⁺ pool depletion, and (2) is mediated via at least two components, with low and high affinities for Ca²⁺. Received: 30 October 1995/Received after revisionand accepted: 13 December 1995     

Effects of adenosine on Ca2+ transients and tension in aequorin-injected ferret papillary muscles

The effects of adenosine on Ca²⁺ transients and tension in ferret papillary muscles were investigated using the aequorin method. Adenosine (0.01–1 mM) reduced the peak of Ca²⁺ transients and caused a slight concentration-dependent decrease in tension. Adenosine prolonged the decay time of Ca²⁺ transients but did not alter the time course of tension. In isoproterenol (0.1 M)-treated preparations, adenosine decreased the peak of Ca²⁺ transients but did not alter the peak of tension. Adenosine prolonged the isoproterenol-shortened decay time of Ca²⁺ transients. The effects of adenosine on Ca²⁺ transients were antagonized by the selective A₁ receptor antagonist 8-cyclopentyl-1,3,-dipropylxanthine. In the presence of isoproterenol, adenosine (0.1 mM) shifted the intracellular [Ca²⁺]/tension relation to the left. These results can be explained by the hypothesis that adenosine inhibits the activity of adenylate cyclase via stimulation of the A₁ receptor, other mechanisms however cannot be overlooked. The prolongation of the decay time of Ca²⁺ transients and the increase in the Ca²⁺ sensitivity of the contractile elements are the underlying mechanisms of adenosine which maintain developed tension in twitch response, although adenosine decreases the peak of Ca²⁺ transients.     

Lobe-related concentration- and Ca2+-dependent interactions of calmodulin with C- and N-terminal tails of the CaV1.2 channel

This study examined the bindings of calmodulin (CaM) and its mutants with the C- and N-terminal tails of the voltage-gated Ca²⁺ channel Ca_V1.2 at different CaM and Ca²⁺ concentrations ([Ca²⁺]) by using the pull-down assay method to obtain basic information on the binding mode, including its concentration- and Ca²⁺-dependencies. Our data show that more than one CaM molecule could bind to the Ca_V1.2 C-terminal tail at high [Ca²⁺]. Additionally, the C-lobe of CaM is highly critical in sensing the change of [Ca²⁺] in its binding to the C-terminal tail of Ca_V1.2, and the binding between CaM and the N-terminal tail of Ca_V1.2 requires high [Ca²⁺]. Our data provide new details on the interactions between CaM and the Ca_V1.2 channel.