Aβ25-35诱导大鼠心肌细胞内质网应激和细胞凋亡的研究

目的 研究β淀粉样蛋白25-35(Aβ25-35)对培养大鼠心肌细胞的凋亡及内质网应激相关蛋白的影响,探讨内质网应激在A β25-35所致心肌损伤中的作用.方法 体外培养大鼠心肌细胞,给予不同浓度Aβ25-35刺激,用MTT方法观察心肌细胞的存活率,采用Hoechst33258染色观察心肌细胞的形态,流式细胞术检查细胞凋亡率,采用Western blot方法检测内质网应激蛋白X盒结合蛋白-1(XBP-1)、葡萄糖调节蛋白78 (GRP78)和CCAAT/增强子结合蛋白同源蛋白(CHOP)的水平,以及凋亡蛋白cleaved caspase-3和cleaved PARP的水平.结果 Aβ25-35可以降低体外培养大鼠心肌细胞的存活率,促进凋亡,且呈现浓度依赖的方式.给予Aβ25-35后内质网应激蛋白XBP-1、GRP78和CHOP表达增加,同时凋亡蛋白cleaved caspase-3和cleaved聚腺苷二磷酸核糖聚合酶(PARP)表达也增加.结论 Aβ25-35可以导致体外培养的大鼠心肌细胞发生凋亡,而内质网应激可能参与了心肌细胞发生凋亡过程,为有效防治AD相关性心肌损伤提供新思路.     

人双突变型低氧诱导因子α促进骨髓间充质干细胞向心肌细胞分化的实验研究

目的 探讨人双突变型低氧诱导因子1α(HIF-1α)基因(HIF-1α-402-564)对与心肌细胞共培养的骨髓间充质干细胞(MSC)向心肌细胞分化的影响.方法 实验分为4组:HIF-1α组(MSC+心肌细胞+Ad-HIF-1α)、LacZ组(MSC+心肌细胞+Ad-Lacz)、Sham组[MSC+心肌细胞+胎牛血清(PBS)]、MSC+HIF-1α组(MSC+Ad-HIF-1α),前三组中MSC与心肌细胞按1:2比例共同培养,各组细胞培养24 h后分别感染不同病毒(MOI=100)或加入PBS液.病毒感染后7 d,免疫细胞化学分析共培养的MSC表达心肌细胞特异性标志物心肌肌钙蛋白T(cTnT)的情况,逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)分析各组细胞HIF-1α、转化生长因子β1(TGF-β1)、Smad4、NKx2.5、GATA结合蛋白4(GATA-4)的mRNA表达量.结果 HIF-1α组MSc心肌细胞分化率为(32.68±6.52)%,显著高于LacZ组[(8.28±0.09)%]和Sham组[(10.25±2.20)%],P均<0.05,MSC±HIF-1α组仅为(0.32±0.05)%.LacZ组和Sham组间差异无统计学意义.MSC+HIF-1α组与Sham组比较,差异有统计学意义(P<0.05).HIF-1α组TGFβ1及Smad4 mRNA表达水平明显高于其余各组,P均<0.05.HIF-1α组NKx2.5和GATA-4 mRNA表达水平明显高于Sham组,P均<0.05.结论 HIF-1α能够促进与心肌细胞共培养的MSC向心肌细胞分化,TGF-β1/Smad4信号通路参与了该过程.     

细胞外信号调节激酶反义寡核苷酸对支气管哮喘血清被动致敏的人气道平滑肌细胞的影响

目的 观察细胞外信号调节激酶(ERK)反义寡核苷酸(ODNs)对支气管哮喘(简称哮喘)血清被动致敏的人气道平滑肌细胞(HASMCs)增殖和凋亡的影响.方法 用10%哮喘患者血清被动致敏HASMCs(空白对照组),并用脂质体将反义(AODNs组)、正义(SODNs组)及错配ERKODNs(RODNs组)导入HASMCs,以10%非哮喘患者血清为对照(对照血清组).采用流式细胞仪、四甲基偶氮唑盐(MTT)法、3H-TdR掺入法及增殖细胞核抗原(PCNA)免疫荧光技术检测HASMCs的增殖,原位末端标记法和Annexin-V FITC PI双染色法检测细胞凋亡,RT-PCR和Western blot检测ERKmRNA和ERK1/2、磷酸化ERK1/2蛋白的表达.结果 用ERK ODNs干预经哮喘血清致敏的HASMCs后,AODNs组S+G2/M期细胞所占比例、吸光度(A490)值、细胞DNA合成量和PCNA蛋白表达量[分别为(14.21±1.21)%、(0.271±0.021)、(2811±182)cpm/106和(5.25±0.60)]均低于空白对照组[分别为(22.48±2.04)%、0.507±0.090、(3869±396)cpm/106和11.25±1.21](F值分别为65.594、39.676、61.111、120.321,均P<0.01),AODNs组的凋亡指数和早期凋亡细胞百分率[分别为13.96±1.72和(9.17±0.47)%]均高于空白对照组[分别为5.37±0.05和(3.26±0.04)%],差异有统计学意义(F值分别为98.181和65.444,均P<0.01),AODNs组的ERK mRNA和ERK活化率[分别为0.43±0.06和(63±6)%]均低于空白对照组[分别为0.89±0.09和(87±8)%](F值分别为78.043和87.288,均P<0.01).而正义和错配ERK ODNs没有上述作用.结论 反义ERK可通过抑制ERK mRNA表达和翻译抑制哮喘血清被动致敏的HASMCs的增殖,促进其凋亡,ERK信号通道可能对哮喘患者HASMCs增殖与凋亡具有重要的调控作用.     

胰岛素样生长因子1调节胃平滑肌细胞表达干细胞因子的ERKMAPK通路

目的 探讨胰岛素样生长因子1(IGF-1)调节胃平滑肌细胞(SMC)表达干细胞因子(SCF)的信号传导途径.方法 培养SD大鼠胃SMC,α-肌动蛋白免疫荧光鉴定,Western印迹、反转录-聚合酶链反应(RT-PCR)检测胃SMC表达SCF的变化情况:(1)IGF-1作用后;(2)IGF-1受体(IGF-1Rα)抗体阻断IGF-1R后;(3)PD-98059、LY-294002分别抑制丝裂原激活蛋白激酶的激酶(MEK)、磷脂酰激醇3激酶(PI3K)后.结果 在无血清培养条件下,SCF在大鼠胃SMC中少量表达,低剂量IGF-1(5和10μg/L)对SCF表达均无影响(均P>0.05);中、高剂量IGF-1(50、100、150 μg/L)诱导分别使SCF蛋白表达上调达2.79、5.51及5.35倍,mRNA表达上调达1.81、2.54及2.38倍(均P<0.05);且促进SCF合成的最高峰在第16小时(蛋白表达上调达2.36倍,mRNA表达上调达5.51倍,均P<0.05).IGF-1Rot抗体可抑制SCF合成,抑制作用呈浓度依赖性(均P<0.05).分别用PD-98059、LY-294002预处理SMC、再用IGF-1诱导,PD-98059能部分阻断SCF的表达(蛋白抑制率为23%,mRNA抑制率为48%,均P<0.05)、LY-294002对SCF的表达无影响(P>0.05).结论 IGF-1可通过IGF-1R以时间和剂量依赖性方式诱导胃SMC产生SCF,且IGF-1诱导SCF的表达可能依赖于ERKMAPK信号传导通路.     

人脐带间充质干细胞分化为心肌细胞的实验研究

目的 探讨人脐带间充质干细胞(MSCs)在体外向心肌细胞分化的能力及移植后对急性心肌梗死大鼠心功能恢复的影响.方法 胶原酶胰酶消化法分离脐带MSCs.取第4-6代脐带干细胞,采用5-氮胞苷诱导,免疫组织化学和免疫荧光法对诱导后细胞进行鉴定.建立大鼠心肌梗死模型,并按完全随机法将其分为2组(n=10):细胞移植组和空白对照组.将培养脐带MSCs移植到大鼠梗死心肌周围,4周后,免疫荧光法鉴定移植细胞,并超声检测心功能改变.结果 体外诱导后,细胞的形态不断发生变化,诱导后的细胞表达心肌特异性α-肌动蛋白、肌球蛋白和肌钙蛋白T,阳性率在50%以上.细胞移植4周后,脐带MSCs在缺血心肌内存活并分化为心肌样细胞,心功能检测显示脐带MSCs移植组大鼠在移植后4周的左心室射血分数[(68.4±15.2)%]比对照组大鼠明显增加[(53.2±13.4)%,P＜0.05].结论 人脐带MSCs能够在体内外分化为心肌样细胞,并能促进心脏功能的恢复.     

罗格列酮对四氧嘧啶介导的糖尿病家兔心室肌细胞L型钙通道电流的影响

目的探讨罗格列酮对家兔心室肌细胞L型钙通道电流(I_(CaL))的影响。方法四氧嘧啶建立糖尿病家兔模型后,利用酶解法急性分离心室肌细胞,用全细胞膜片钳技术观测糖尿病和罗格列酮对心肌细胞I_(CaL)的影响,并与正常家兔进行比较。结果 (1)正常组家兔心室肌细胞I_(CaL)电流密度[(-8.83±2.31)pA/pF]大于糖尿病组[(-8.84±1.98)pA/pF],但差异不具有统计学意义。(2)给予罗格列酮后正常和糖尿病家兔组心室肌细胞I_(CaL)[正常组:基线电流密度(-8.83±2.31 pA/pF)大于5 min电流密度(-4.17±1.89 pA/pF)和10 min电流密度(-5.54±1.63)pA/pF,糖尿病组:基线电流密度(-8.84±1.98)pA/pF大于5 ml‘n电流密度(-4.97±1.15)pA/pF和10 min电流密度(-3.89±1.06)pA/pF],各时段差异均有统计学意义(各组P<0.05)。(3)空腹血糖[(7.65±1.60)mmol/L]小于建模48 h[(17.72±9.15)mmol/L]及1周后空腹血糖[(20.84±9.48)mmol/L]。各时段胰岛素水平[空腹(23.45±9.22)mmol/L,48 h后(22.69±8.94)mmol/L,1周后(21.65±11.91)mmol/L]差异均无统计学意义(各组P>0.05)。结论正常家兔组I_(CaL)电流密度与糖尿病家兔组相似,提示糖尿病对心肌细胞I_(CaL)无明显影响;罗格列酮对心脏的作用不依赖于高血糖存在与否,提示罗格列酮可能通过某些与胰岛素水平有关的特定机制作用于心肌细胞;四氧嘧啶所致糖尿病模型是一种不完全等同于1型及2型糖尿病的独特模型,但去除了胰岛素抵抗的影响。该模型可以用来作为高血糖对心肌细胞离子通道影响的研究载体。     

左心室肥厚的影响因素及机制的研究进展

生理和病理条件下,血流动力学超负荷会引起左心室肥厚。目前尚未完全阐明引起心肌肥厚的主要的刺激因素是心脏自身机械拉伸,还是神经体液因子,抑或是两者的共同作用所致。刺激因素进入细胞后,通过引起细胞内生化改变导致第二信使和第三信使的激活,进一步调节转录,激活多种心肌肥厚相关基因的表达。左心室肥厚时会出现一系列的结构改变,包括心肌细胞肥大、间质结缔组织增生以及冠状循环微血管稀少。本文参考近年来相关文献,总结左心室肥厚的影响因素及机制研究方面的发展动态,旨在为读者阐明左心室肥厚的影响因素及机制的总体情况,提供可参考的研究靶点。     

血管平滑肌细胞凋亡与尿毒症血管钙化

目的 探讨尿毒症患者血管平滑肌细胞（VSMC）凋亡与血管钙化之间的关系及其与临床指标的相关性。 方法 在43例尿毒症患者行动-静脉内瘘手术时留取桡动脉0.5~1 cm。用茜素红染色判断血管中膜钙化，并根据茜素红染色结果将患者分为钙化组和无钙化组。以肾功能正常、年龄相匹配的因外周血管疾病行血管手术的4例患者的动脉为对照组。采用DNA 片段原位缺口末端标记技术(TUNEL 法)检测上述3组血管平滑肌细胞凋亡情况，结果用凋亡指数表示。用免疫组化的方法检测凋亡相关基因p53、Bcl-2的表达情况。临床指标包括血钙、血磷、钙磷乘积、全段甲状旁腺素（iPTH）、血浆白蛋白（Alb）、血红蛋白（Hb）、总胆固醇（TC）、三酰甘油（TG）、低密度脂蛋白（LDL）、C反应蛋白（CRP）、丙二醛（MDA）、超氧化物歧化酶（SOD）。用Pearson相关分析计算凋亡指数与上述临床指标的相关性。 结果 尿毒症患者的血管中膜均可见到明显的VSMC凋亡，钙化组VSMC凋亡指数显著高于无钙化组（48.13±17.81比15.90±8.25，P ＜ 0.01）。而在对照组血管中膜只有极少量凋亡的VSMC。钙化组p53表达比无钙化组和对照组明显升高（31.22±14.25比20.67±7.35、4.17±2.61，P ＜ 0.01），Bcl-2表达比对照组明显降低（4.29±2.16比14.87±5.62，P ＜ 0.01)。VSMC凋亡指数与临床指标中的钙磷乘积、血磷和LDL水平呈正相关（P ＜ 0.05）。 结论 尿毒症患者桡动脉中膜存在VSMC凋亡，且VSMC凋亡发生在血管钙化之前。VSMC凋亡可能参与了尿毒症患者血管钙化的发生和发展。     

Nicorandil attenuates the mitochondrial Ca<Superscript>2+</Superscript> overload with accompanying depolarization of the mitochondrial membrane in the heart

The anti-anginal drug nicorandil has been demonstrated to protect the myocardium against ischemic injury in both experimental and clinical studies. Although nicorandil seems to protect the myocardium via activation of mitochondrial ATP-sensitive K⁺ (mitoK_ATP) channels, the mechanisms underlying its cardioprotection have remained elusive. We therefore examined whether nicorandil depolarizes the mitochondrial membrane and attenuates the mitochondrial Ca²⁺ overload. With the use of a Nipkow confocal system, the mitochondrial Ca²⁺ concentration ([Ca²⁺]_m) and the mitochondrial membrane potential (_m) in rat ventricular myocytes were measured by loading cells with rhod-2 and JC-1 respectively. The number of cell hypercontractures resulting from mitochondrial Ca²⁺ overload was counted. Exposing cells to ouabain (1 mM) evoked mitochondrial Ca²⁺ overload and increased the intensity of rhod-2 fluorescence to 180±15% of baseline (p<0.001). Nicorandil (100 M) significantly attenuated the ouabain-induced mitochondrial Ca²⁺ overload (129±4% of baseline; p<0.001 vs. ouabain). Nicorandil decreased the _m during application of ouabain, thereby reducing the intensity of JC-1 fluorescence to 89±2% of baseline (p<0.05). Exposure of myocytes to ouabain eventually resulted in cell hypercontracture (51±2%). This ouabain-induced cell hypercontracture was blunted by application of nicorandil (37±2%, p<0.05 vs. ouabain). Moreover, these effects of nicorandil were abolished by 5-hydroxydecanoate (500 M), a putative mitoK_ATP channel blocker, and by glibenclamide (10 M), a nonselective K_ATP channel blocker. Our results suggest that nicorandil attenuates the matrix Ca²⁺ overload with accompanying depolarization of the mitochondrial membrane. Such effect might potentially be attributed to the mechanism of cardioprotection afforded by nicorandil.     

The protein-specific phosphatase 1 antagonizes the β-adrenergic increase of the cardiac Ca current

In isolated ventricular cells from the adult guinea pig heart the slow Ca current was recorded during -adrenergic stimulation and during cell dialysis with a protein-specific phosphatase-1 (PPase-1).The increase in the amplitude of I_Ca during bath application of isoprenaline (5×10^–8M) could be completely reversed by dialysing the cell with 2 M PPase-1. Lower enzyme concentrations produced smaller effects. The control amplitude of I_Ca was only little affected by dialysis with PPase-1.The result suggests 1) that PPase-1 is a likely candidate for the downregulation of Ca channels, 2) that Ca channels can open in the dephosphorylated state.