左卡尼汀通过抑制钙/钙调素依赖蛋白激酶Ⅱ信号通路抑制过氧化氢诱导的大鼠心肌细胞凋亡

 目的： 观察左卡尼汀对过氧化氢（H2O2）诱导的大鼠心肌细胞凋亡的保护作用及其机制。方法：利用200 μmol/L H2O2刺激12 h,建立体外原代培养新生乳鼠心肌细胞凋亡模型。Ca2+螯合剂1,2-双(2-氨基苯氧基)乙烷-N, N, N′, N′-四乙酸(BAPTA)、钙调素依赖蛋白激酶II (CaMKII)特异性抑制剂KN93及左卡尼汀分别于加入H2O2前30 min或1 h加入,以检测这3种药物对H2O2刺激下心肌细胞活力、细胞凋亡、细胞内静息钙浓度（［Ca2+］i）及磷酸化CaMKII (p-CaMKII)表达的影响。利用MTT比色法检测心肌细胞活力;流式细胞仪检测细胞凋亡率;利用激光共聚焦扫描检测［Ca2+］i;蛋白质免疫印迹法检测cleaved caspase-3及p-CaMKII的表达。结果：模型组经200 μmol/L H2O2作用12 h后,细胞活力显著下降,细胞凋亡率显著增加。BAPTA、KN93及左卡尼汀预处理显著抑制上述细胞损伤。进一步研究发现,H2O2 诱导的 ［Ca2+］i水平升高、cleaved caspase-3及p-CaMKII的表达增加均可被上述3种药物不同程度地抑制。结论：左卡尼汀可抑制H2O2所致的心肌细胞凋亡,该心肌保护作用可能与其抑制Ca2+/CaMKⅡ信号通路有关。     

卡维地洛对RyR2介导的自发性钙振荡的抑制作用

 目的：探讨并比较卡维地洛和其它β受体阻滞剂对兰尼定受体2（RyR2）介导的自发性钙振荡的抑制作用。方法：采用Flp-In T-REx Core Kit构建可以稳定诱导表达RyR2的HEK293细胞株,采用酶解方法分离大鼠单个心肌细胞。逐步提高细胞外钙离子浓度,诱发细胞自发性钙振荡。单细胞钙影像技术记录并检测卡维地洛等β受体阻滞剂对HEK293细胞株及心肌细胞自发性钙振荡的作用。结果：卡维地洛30 μmol/L可明显抑制心肌细胞和表达RyR2的HEK293细胞株的自发性钙振荡,其抑制率分别为(6530±230)%和(6908±530)%;而美托洛尔、索他洛尔、阿替洛尔等常用的14种β受体阻滞剂对心肌细胞及HEK293细胞株的自发性钙振荡均无明显作用。结论：卡维地洛是唯一可以抑制RyR2介导的自发性钙释放的β受体阻滞剂,这可能是卡维地洛在降低心衰死亡率上优于其它β受体阻滞剂的机制之一。     

硫氧还蛋白硝基化在多柔比星诱导的乳鼠心肌细胞凋亡中的作用

 目的：探讨硫氧还蛋白(thioredoxin,Trx)硝基化在多柔比星诱导的乳鼠心肌细胞凋亡过程中的作用。方法：体外分离培养新生SD大鼠心肌细胞,直接给予多柔比星刺激和预孵育过氧亚硝基阴离子(ONOO-)清除剂锰(III)四(1-甲基-4-吡啶基)卟啉(MnTMPyP)后再给予多柔比星刺激。MTT检测细胞存活率,细胞凋亡荧光Hoechst 33258试剂盒检测细胞凋亡情况,分光光度法检测caspase-3的活性,Western blotting法检测聚腺苷酸二磷酸核糖聚合酶1剪切片段［cleaved poly(ADP-ribose) polymerase-1,cleaved PARP-1］、凋亡信号调节激酶1 (apoptosis signal-regulating kinase 1, ASK1)、磷酸化ASK1（p-ASK1）、p38丝裂原活化蛋白激酶(p38 mitogen-activated protein kinase, p38 MAPK）和磷酸化p38 MAPK（p-p38 MAPK）的表达,免疫沉淀法检测Trx-NT和Trx-硝基酪氨酸的形成。结果：给予多柔比星后,心肌细胞Hoechst荧光染色观察到明显凋亡,MnTMPyP预保护后,凋亡情况减轻。多柔比星组与正常组相比,Trx硝基化水平升高,caspase-3活性、cleaved PARP-1和p-p38 MAPK表达增加(P<005),Trx-ASK1和p-ASK1表达减少(P<005)。MnTMPyP预保护组与多柔比星组相比,Trx硝基化水平降低(P<005),caspase-3活性、cleaved PARP-1和p-p38 MAPK表达降低(P<005),Trx-ASK1和p-ASK1表达增加(P<005)。结论: 多柔比星刺激心肌细胞后,Trx硝基化水平和细胞凋亡明显增加;给予ONOO-清除剂MnTMPyP后,Trx硝基化程度和凋亡情况得到明显改善。Trx硝基化可能是多柔比星诱导心肌细胞凋亡的机制之一。     

晚期糖基化终产物改变心肌细胞自发钙火花形态学

 目的:本研究旨在探讨晚期糖基化终末产物（AGEs）对心肌细胞雷诺丁受体（RyR）活性的影响及钙调控作用,从而阐明糖尿病心肌病心脏功能障碍的潜在机制。方法:通过激光共聚焦显微成像技术在培养的乳鼠心肌细胞观察自发钙火花发放频率以及钙火花的形态。结果:与对照组相比,AGEs大幅度增加钙火花的发放频率,其中10 mg/L AGEs组增加48％（P<0.01）,50 mg/L组AGEs增加200％（P<0.01）;而150 mg/L组AGEs组增加110％（P<0.01）。AGEs改变自发钙火花的形态、降低钙火花的幅度、宽度和钙火花持续时间并增加心肌细胞静息期钙离子水平。结论: AGEs引起自发钙火花的发放频率,从而增强钙火花介导的肌浆网Ca2+漏流,增加心肌细胞静息期钙离子水平,这可能是引起糖尿病性心肌病收缩功能障碍的重要原因。     

辛伐他汀对高糖损伤乳鼠心肌细胞NADPH氧化酶亚基基因表达的影响

取原代培养的SD雄性乳鼠心肌细胞在高糖刺激下加入10-7、10-6和10-5mol/L辛伐他汀作用72 h.结果显示,与对照组比较,高糖组心肌细胞活力明显降低(P＜0.01),乳酸脱氢酶(LDH)活性显著增加(P＜0.01),NADPH氧化酶亚基p22phox、p47phox mRNA表达和活性氧簇(ROS)水平明显增高(均P＜0.05);与高糖组比较,辛伐他汀各组心肌细胞活力明显增加(P＜0.05),LDH活性显著降低(P＜0.05),p22phox、p47phox mRNA表达和ROS水平明显降低,且辛伐他汀浓度对心肌细胞活力的影响呈剂量依赖效应.这些结果提示辛伐他汀能够抑制NADPH氧化酶亚基的基因表达,减轻高糖引起的心肌损伤.     

心肌细胞裂解液诱导人脂肪基质干细胞分化为心肌样细胞的研究

目的分离培养人脂肪基质干细胞（ASCs），观察心肌细胞裂解液诱导ASCs分化为类心肌细胞的情况。方法人脂肪组织用胶原蛋白酶I消化，贴壁法培养获得ASCs，流式细胞术鉴定其表型，向ASCs培养体系中加入乳鼠心肌细胞裂解液，培养2周后，利用免疫荧光技术和RT—PCR法分析分化后细胞的心肌特异性蛋白和基因的表达情况。结果培养获得ASCs，表型为CD44^＋、CD105^＋、CD31^-、CD45^-。心肌细胞裂解液诱导培养2周后，细胞表达心脏特异性肌钙蛋白T（cTnT）、结蛋白，同时也表达心脏特异性基因cTnT、ANP、aMHC。结论心肌细胞裂解液可在体外诱导ASCs分化为类心肌细胞。     

Threonine-17 phosphorylation of phospholamban: a key determinant of frequency-dependent increase of cardiac contractility

Multiple studies have shown that phospholamban (PLN) plays a key role in regulation of frequency-dependent increase of cardiac contraction, a hallmark of the contractile reserve in myocardium. However, the mechanisms underlying this relationship remain elusive. Phosphorylation of PLN occurs on residues: serine-16 (Ser(16)) and threonine-17 (Thr(17)) in vivo. In isolated wild-type cardiomyocytes, we found that increases of stimulation frequency from 0.5 to 5 Hz were associated with increased Thr(17) phosphorylation of PLN and cardiac contractility. To further delineate the role of PLN phosphorylation in the frequency-dependent increases of cardiac function, three transgenic mouse models, expressing wild-type, Ser16Ala (S16A), or Thr17Ala (T17A) mutant PLN in the null background were generated. Transgenic lines expressing similar levels of wild-type or mutant PLN were selected and isolated cardiomyocytes were paced from 0.5 to 5 Hz. Upon increases in pacing frequency, the fractional shortening (FS) and rates of contraction (+dL/dt) and relaxation (-dL/dt) increased in wild-type and S16A mutant PLN cardiomyocytes. In contrast, in myocytes expressing the T17A mutant PLN, there were no increases in FS and +/-dL/dt upon increasing the frequency of stimulation. The time to 50% peak shortening (TTP(50)) and to 50% relaxation (TTR(50)) were also abbreviated to a much higher extent (two-fold) in wild-type and S16A mutant compared to T17A mutant PLN cardiomyocytes. These results indicate that Thr(17) phosphorylation of PLN is the major contributor to frequency-dependent increases of contractile and relaxation parameters in mouse cardiomyocytes, although some increases in these parameters occur even in the absence of PLN phosphorylation. Thus, the positive force-frequency relationship in cardiomyocytes is mechanistically and mainly related to PLN phosphorylation.