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中枢神经系统钙稳态紊乱与神经损伤的研究进展
兴奋性突触传递可以升高神经细胞内游离Ca2+浓度.神经细胞内异常增高的Ca2+作为第二信使,通过多途径钙信号转导,引起涉及蛋白质修饰的短时程反应和改变基因表达的长时程适应性反应.钙稳态失衡与细胞损伤、细胞凋亡等密切相关.钙超载可以破坏神经细胞质膜功能,影响神经塑性、蛋白质合成、神经-胶质细胞交互作用等,干扰神经发育和抑制线粒体功能,终导致细胞死亡.本文综述了中枢神经系统损伤与神经元钙稳态紊乱关联效应的研究现状.
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丙烯腈染毒对大鼠肝脏钙稳态某些指标的影响
本研究观察了丙烯腈对大鼠肝脏Ca2+-ATPase、Mg2+-ATPase、Na+/K+-ATPase和磷酸化酶a(P-a)活性的影响,探讨其对大鼠肝脏钙稳态的影响.结果表明,随着染毒剂量的增大和染毒时间的延长,各ATPase活性均逐渐降低,而P-a的活性却逐渐升高(P＜0.01),其中高剂量(50 mg/kg)组的各观察时段和染毒42天时各染毒组酶活性的变化均具有显著性意义(P＜0.05),并具有较好的剂量-反应关系(P＜0.01).结果提示,丙烯腈可影响大鼠肝脏钙稳态某些指标变化,并可能导致肝脏钙稳态的失调.
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慢性氯化铝染毒对大鼠大脑皮层内钙稳态影响
目的研究铝对大鼠大脑皮层细胞内游离钙([Ca2+]i)质量浓度的影响,探讨铝的神经毒性的机制.方法应用248.7、74.7和37.3 mg/kg AlCl3对Wistar大鼠经口灌胃染毒,分别在染毒45、75和120 d和染毒结束后30 d处死大鼠,取脑分离大脑皮层.将荧光染料Fura-2/AM与皮层细胞一起孵育,应用荧光分光光度计测定[Ca2+]1质量浓度.应用Western Blot方法测定各组大鼠脑皮层中钙调蛋白(CaM)和钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ(CaMKⅡ)表达情况.结果在染毒45、75和120 d时,74.7 mg/kg剂量组大鼠[Ca2+]i质量浓度为(273.8±91.2)、(308.0±96.9)和(453.0±90.5)nmol/L,均显著高于对照组(P＜0.05);染毒120 d时,高剂量组大鼠大脑皮层[Ca2+]i质量浓度为(445.5±68.8)nmol/L,显著高于对照组(P＜0.01);染毒结束后30 d,各染毒组大鼠大脑皮层[Ca2+]i质量浓度高于对照组大鼠,但差异无显著性(P＞0.05).染毒45、75和120 d时,各染毒组大鼠大脑皮层中CaM表达与对照组相比均减少.各染毒组大鼠大脑皮层中CaMKⅡ表达与对照组相比,在不同染毒时期内均有不同程度上升.结论 AlCl3可以增加皮层神经细胞内[Ca2+]i质量浓度,同时引起CaM表达减少和CaMKⅡ表达增加,可见铝可使神经细胞内钙稳态失调而发挥神经毒作用.
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铝染毒对大鼠大脑皮层Ryr2和L-Ca2+α1c基因表达的影响
目的 研究铝对大鼠大脑皮层细胞中Ryanodine受体2(ryanodine receptor,Ryr2)和L-型钙通道α1C亚基(α1Csubunit of L-type calcium channels,L-Ca2+α1C)基因表达的影响,探讨铝对细胞内钙浓度改变的机制.方法 健康Wistar大鼠随机分为4组,分别按照大鼠氯化铝经口LD50的1/15 LD50(248.7 mg/kg)、1/50 LD50(74.7 mg/kg)、1/100 LD50(37.3mg/kg)给予灌胃染毒,同时设立阴性对照组(蒸馏水).连续灌胃120 d,分别在染毒45、75和120 d和染毒结束后30 d处死4只实验动物,取大脑皮层.应用荧光定量链式反应(RT-PCR)方法 ,检测各组动物皮层中Ryr2和L-Ca2+α1C基因表达情况.结果 染毒大鼠大脑皮层中Ryr2 mRNA表达显著高于对照组;各组动物大脑皮层中Ryr2 mRNA表达均随时间延长而增高;染毒大鼠大脑皮层细胞中L-Ca2+α1c mRNA表达在不同染毒时期均高于对照组;各组动物大脑皮层中L-Ca2+α1c mRNA表达均随时间延长而降低.结论 铝可引起大脑皮层中Ryr2和L-Ca2+α1c基因表达的增加,而增加细胞内游离钙浓度,从而发挥神经毒性作用.
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6'-羟基爵床素A对HepG2细胞内质网应激及胞内Ca2+的影响
目的:研究新型抗肿瘤药物6'-羟基爵床素A(6'-hydroxy justicidin A,JR6)对HepG2细胞的内质网应激及胞内钙离子浓度变化的影响及其意义.方法:HepG2细胞经过终浓度分别为0,0.615,2.45,9.8 μmol· L-的JR6处理24h后采用实时定量RT-PCR技术、蛋白印迹(Western blot)法检测细胞中X-盒结合蛋白1(XBP-1) mRNA,IRE1 α(inositol-requiring enzyme-1α),GRP78/BiP(glucose regulated protein/BiP),及Bcl-2(B cell leukemia 2)蛋白表达量的变化.激光扫描共聚焦显微镜测JR6作用24h后细胞内静息钙浓度变化及IP3R钙泵抑制剂光溜海绵素C干预后JR6的作用变化.结果:IRE1,XBP-1 mRNA,Bip,Bcl-2蛋白的表达量均与JR6剂量负相关.高剂量组的各蛋白表达量与空白组相比,均下降了40％左右.共聚焦显微镜观察结果显示JR6引起细胞内钙离子浓度升高了2倍左右；加入IP3R钙泵抑制剂后,JR6不能引起细胞内钙升高.结论:JR6通过内质网钙泵IP3R升高细胞内的钙浓度,破坏细胞内的钙稳态；同时引起了内质网应激,并抑制了未折叠蛋白反应的相关因子.
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肌肉疲劳及肌肉损伤机制研究综述
肌肉疲劳及肌肉损伤在运动、工作、生活中极为常见,但对其损伤机制尚没有明确而统一的结论.文章对包括肌细胞能量代谢紊乱、细胞内钙稳态失调,自由基和脂质过氧化、机械损伤以及炎性反应损伤等损伤机制假说在内的研究进展进行综述,认为肌肉疲劳及损伤可能涉及到多方面的因素,细胞内外Ca2+代谢的变化可能是其产生的一个关键环节.肌肉疲劳及损伤的具体作用机制还有待进一步深入研究.
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肌醇磷脂介导缺血脑损伤信号传导作用的研究进展
肌醇磷脂途径作为一种重要的细胞内信号传导通路,在神经系统特别是中枢神经系统发挥重要作用.本文旨在综述其在中枢神经系统的生理性作用;从而进一步探讨在脑缺血发生后这一通路的生理性代偿机制及病理生理机制.
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染料木素对去卵巢大鼠脑突触体[Ca2+]i及膜流动性的影响
目的观察去卵巢大鼠大脑皮质和海马突触体[Ca2+]i和膜流动性变化以及染料木素的治疗作用.方法雌性SD大鼠随机分为假手术组、去卵巢对照组、染料木素组、苯甲酸雌二醇组.分别皮下注射生理盐水50μl、生理盐水50μ1、染料木素250μg和苯甲酸雌二醇50μg,隔日1次.术后8周测定各组大鼠大脑额、顶叶皮质和海马的突触体[Ca2+]i及膜流动性.结果去卵巢对照组大鼠大脑皮质及海马突触体[Ca2+]i分别为(243.31±31.21)nmol/L和(305.10±54.31)nmoL/L,与假手术组、苯甲酸雌二醇组和染料木素组之间有显著性差异(P＜0.01);但在假手术组、苯甲酸雌二醇组和染料木素组之间无显著差异(P＞0.05);去卵巢对照组海马突触体膜相对黏滞度(η)为3.03±0.39,与假手术组和苯甲酸雌二醇组之间有显著性差异(P＜0.05);与染料木素组相比有高度显著性差异(P＜0.01).染料木素组、苯甲酸雌二醇组及假手术组之间无显著差异(P＞0.05).结论大鼠去卵巢后突触体膜流动性降低及突触体内自由钙增加,染料木素能增加去卵巢大鼠突触体膜流动性及维持钙稳态.
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中枢神经系统钙稳态失调和老龄脑功能
脑的老化表现为记忆力的减退.脑老化的钙假说认为脑的老化与中枢神经系统[Ca2+]i的调节机制紊乱有关,衰老可以通过多种因素导致[Ca2+]i升高,影响突触传导,神经递质释放,信号转导等导致记忆障碍,本文综述了近年来的进展.
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运动训练对心肌梗死后心脏的保护作用
运动训练是心肌梗死后康复训练的重要方式之一。现有研究表明，适宜的运动训练不仅可以提高心肌梗死后心脏的舒缩功能，而且可以减轻梗死后的心室重塑。运动训练对心肌梗死后心脏的保护机制主要涉及改善冠脉循环、缓解线粒体代谢紊乱、提高细胞的抗氧化应激能力、降低心脏交感神经兴奋性、降低自噬小体的数量和维持心肌细胞钙稳态等方面。本文介绍运动训练对心肌梗死后心脏的保护作用及其机制的研究进展。
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钙敏感受体对新生大鼠心肌细胞生长的影响
钙敏感受体(calcium-sensing receptor,CaSR)属G蛋白偶联受体超家族C家族成员,于1993年被Brown等[1]首先从牛的甲状旁腺克隆出.随着研究的不断深入,发现CaSR除分布于甲状旁腺、甲状腺C细胞、肾脏、骨、胃肠等,对维持机体钙稳态起重要作用外[2-3],也广泛表达于肝、胰腺、乳腺等组织,参与调节细胞分泌、增殖、凋亡等[4-5].
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Duchenne型肌营养不良肌肉病变机制研究
Duchenne型肌营养不良(DMD)是一种X连锁隐性遗传的致死性肌病,至今尚无有效治疗方法,尽管人类对DMD致病基因及其产物抗肌萎缩蛋白的研究已有15年之久,然而对抗肌萎缩蛋白缺失如何引起肌肉变性、坏死的具体机制至今仍不清楚,因此有必要对DMD发病机制做进一步研究.目前对DMD的发病机制主要有两种假说,一种是机械损伤假说,另一种是钙稳态失衡假说.
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钙稳态调节蛋白1基因与阿尔茨海默病的相关性
虽已明确载脂蛋白E (ApoE) ε4等位基因是晚发性阿尔茨海默病(LOAD)的主要危险因素之一，但流行病学研究显示有42％ - 68％的LOAD不携带ApoE ε4等位基因，提示还有其他因素在LOAD的发病中发挥作用。2008年，Philippe Marambaud的研究小组在距离LOAD标志区域D10S1671 1.6 Mb处发现了一个与AD发病有关的新基因，即钙稳态调节蛋白1基因(CALHM1)，其表达产物CALHM1是一个多重跨膜糖蛋白。研究显示CALHM1能促进钙离子进入胞质，其突变体CALHMl-P86L会引起质膜对钙离子的通透性改变，使胞质内钙离子浓度降低，伴有β淀粉样蛋白(Aβ)水平上升及分泌型淀粉样前体蛋白α(sAPPα)下降。
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SORCIN与肿瘤耐药及耐药相关转运体研究进展
可溶性耐药相关钙结合蛋白(soluble resistance-related calcium-binding protein,SORCIN)是一个22kDa的具有典型“EF-hand”结构的钙结合蛋白,参与细胞内钙稳态调节.SORCIN广泛分布于多种组织,其中在正常的心脏与脑组织中高表达,而在部分肿瘤组织中过表达.近年来,大量的临床数据显示SORCIN与肿瘤耐药性密切相关.基础研究表明SORCIN不仅参与肿瘤细胞多药耐药(multidrug resistance,MDR)的形成,且与肿瘤的恶性程度、不良预后密切相关.此外,部分研究证明SORCIN参与ATP结合盒转运体(ABC transporter)的调节,进而对肿瘤耐药性产生影响.因此,SORCIN有望成为肿瘤耐药诊断及治疗的新靶点.本文对SORCIN及其在肿瘤耐药方面的研究进展进行综述.
关键词： 可溶性耐药相关钙结合蛋白 多药耐药 ATP结合盒转运体 P-糖蛋白 钙稳态 -
非编码核糖核酸参与心脏钙稳态调控机制的研究现状
心血管疾病发生率和致死率逐年增加,而目前的治疗手段仍不足以解决这一现状.Ca2+是重要的第二信使,其稳态失衡会导致细胞功能障碍和代谢紊乱,从而引起心脏功能异常,如心肌肥厚、心房纤颤、心肌缺血与心力衰竭等心血管疾病.兰尼碱受体2(RyR2)、L型钙通道(LTCC)、钠钙交换体(NCX)以及腺苷三磷酸(ATP)依赖性钙泵(SERCA2a)等均能参与钙稳态的维持,然而更确切的调控机制仍未完全阐明,导致其在心血管疾病治疗与预防应用中存在局限.非编码核糖核酸(ncRNA)是一类不编码蛋白的核糖核酸(RNA),可参与多种生物学功能.阐明非编码RNA在钙稳态过程中的调控机制,有助于预测心房颤动等心脏疾病易感性、延缓病情进展及评估预后.本文对非编码RNA参与心脏疾病钙稳态调控机制研究进展进行综述.
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药物源性肾损伤发生机制的研究进展
目的 综述药物诱发的急性肾功能损伤的发生机制.方法 参考国内外文献,对免疫介导的损伤、细胞氧化损伤、细胞钙稳态紊乱等细胞毒性进行分类、归纳整理.结果 大多数肾小球损伤由免疫介导的损伤引起,原发性肾小管-间质性损伤主要由药物、重金属等细胞毒性作用引起.结论 药物源性肾损伤机制包括药物致肾小球滤过功能障碍和药物致肾小管功能障碍.
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糖尿病心肌病的电生理改变
糖尿病心肌病是特异性心肌病,其表现包括心肌肥大、左心室心功能不全、心室电生理重构、充血性心力衰竭.其中,心室电生理重构的病理生理基础是心肌代谢紊乱使氧化还原失平衡等,进而引起离子通道功能和表达异常.心肌细胞内钙稳态失调和心功能不全是糖尿病心肌病的特征,其原因是心脏多种离子通道、交换体及离子泵的功能和表达异常.
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血管性痴呆小鼠海马神经细胞钙稳态及石杉碱甲的影响
目的 观察石杉碱甲对VD小鼠海马神经细胞钙稳态的影响.方法 制备VD动物模型,并设立假手术组作,选用石杉碱甲为治疗组.进行学习、记忆成绩测试,在LSCM下观察海马神经细胞静息态[Ca2+]i及其在去极化时的动态变化.结果 模型组的学习和记忆成绩低于假手术组及治疗组;而模型组静息态[Ca2+]i显著高于假手术组、治疗组,并且海马神经细胞[Ca2+]i升高幅度明显降低,恢复时间明显延长.结论 VD小鼠海马神经细胞钙稳态变化参与了其发病机制,石杉碱甲可改善海马神经细胞钙稳态变化.
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β-淀粉样蛋白对大鼠海马细胞内质网钙库的影响
目的 研究β-淀粉样蛋白(Aβ25-35)对大鼠海马细胞内质网钙库的影响.方法 将40只成年清洁级雄性SD大鼠按体重随机分为4组,分别为Aβ 25-35染毒组(每测一次性注射2.5 μg/μl凝聚态Aβ22.溶液2μl)、假手术组、生理盐水组,正常对照组(不进行任何处理),每组10只.于手术后14d,检测海马细胞内游离钙离子浓度和内质网IP3、RYR、PSmRNA的表达水平.结果 与正常对照组、假手术组和生理盐水组相比,Aβ25-35染毒组海马细胞内质网肿胀肥大,扩张明显,且大多内质网膜破裂,游离钙浓度明显增高,内质网IP3、PSmRNA的表达水平升高,RYR mRNA的表达水平降低,差异有统计学意义(P＜0.05).结论 Aβ25-35可以通过破坏大鼠海马细胞内质网钙稳态而发挥神经毒性作用.
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二甲基甲酰胺对大鼠肾脏线粒体和微粒体45 Ca转运的影响
目的 研究二甲基甲酰胺(DMF)对大鼠肾脏 线粒体和微粒体45Ca转运的影响，探讨其肾脏损害的作用机制。方法 采用超速冷冻离心技术分离大鼠肾脏线粒体及微粒体，应用放射性同 位素技术测定DMF对线粒体和微粒体45Ca主动摄取及释放的影响。结果 (1)45Ca的摄取:孵育10 min时,DMF 130、195 μmol/ L组大鼠肾线粒体45Ca摄取量分别为(4.20±0.29)、(3.81±0.42) nmol/mg pro，对照组为(5.18±0.40)nmol/mg pro;微粒体45Ca摄 取量分别 为(2.10±0.42)、(2.01±0.38)nmol/mg pro，对照组为(2.96±0.38)nmol/mg pro。DMF两个剂量组与对照组的差异均有显著性(P<0.05或P<0.01)。(2)45 Ca的释放:孵育2 min时,DMF 65、130、195 μmol/L组大鼠肾线粒体45Ca 残留量分别为(5.40±0.39)、(5.03±0.32)、(4.70±0.50)nmol/mg pro，对 照组为(6.01±0.40)nmol/mg pro;微粒体45 Ca残留量分别为( 3.43±0.26)、(3.18±0.31)、(3.06±0.27)nmol/mg pro，对照组为(4.06±0.32) nmol /mg pro。DMF两个剂量组与对照组的差异均有显著性(P<0.01)。(3)DMF与鼠 肾线粒体和微粒体45Ca的摄取、释放均存在剂量-效应关系(前者:r =0.918,r=0.895;后者:r=0.886，r=0.846)。结论 二甲基甲酰胺可致肾脏钙稳态失调。
