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压力超负荷性心肌肥厚大鼠心肌细胞内钙激活蛋白酶活性分布的研究
目的:研究大鼠心肌肥厚时,钙激活蛋白酶(Calpain)在心肌细胞胞浆和细胞核的活性分布,并探讨细胞核钙摄取的改变,以进一步阐明心肌肥厚的发生机制.方法:将100只健康雄性Wistar大鼠(150～200g)随机分为对照组(n＝50)和腹主动脉缩窄组(n＝50),制备腹主动脉缩窄大鼠心肌肥厚模型、差速离心和密度梯度离心提纯心肌细胞核,荧光法测酶活性,以45Ca2+测定细胞核摄取能力.结果:与对照组相比,腹主动脉缩窄组大鼠左心室重量指数增加,伴有明显的血流动力学异常,有非常显著性差异(P＜0.01);其心肌细胞核Calpain活性亦增加40.78%,有显著性意义(P＜0.05);细胞浆Calpain活性下降21.71%,有非常显著性意义(P＜0.05).对照组心肌Calpain在细胞浆的活性显著高于在细胞核的活性,有非常显著性意义(P＜0.01),而腹主动脉缩窄组心肌Calpain在细胞核的活性与在细胞浆的活性无显著差异;细胞核45Ca2+摄入量也显著增加(较对照组高28%～97%,P＜0.01).结论:肥厚心肌Calpain由细胞浆向细胞核转位、细胞核内Calpain活性增加,细胞核钙摄取能力增强,提示压力超负荷时Ca2+与Calpain调节的细胞核反应水平加强,可能在介导心肌肥厚的细胞核功能调控中起重要作用.
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西拉普利和缬沙坦与心房颤动犬心房肌钙激活蛋白酶表达及心房结构重构关系的实验研究
目的 观察西拉普利和缬沙坦对心房颤动(房颤)犬心房肌钙激活蛋白酶(calpairIs)mR-NA和蛋白表达及心房结构重构的影响.方法 27只犬随机分为假手术组、对照组、西拉普利组和缬沙坦组.对照组、西拉普利组和缬沙坦组犬以400次/min心房快速起搏6周,建立房颤犬模型.假手术组犬埋植起搏器后不起搏.测量左心房容积及收缩功能变化,记录房颤诱发及维持情况,检测心房肌calpains mRNA和蛋白表达,观察心房肌病理组织学和超微结构改变.结果 西拉普利组和缬沙坦组犬心房肌calpain I mRNA和蛋白表达较假手术组增多(P＜0.05),但较对照组显著减少(P＜0.01).各组犬心房肌calpain I蛋白表达与肌溶解高度相关(r=0.89,P＜0.01).各组犬心房肌calpainⅡmRNA和蛋白表达差异无统计学意义.与对照组相比,西拉普利组和缬沙坦组犬心房肌病理组织学和超微结构改变显著减轻,左心房及左心耳容积明显减小,左心房收缩功能显著增强,房颤诱发率和持续时间明显降低.结论 房颤犬心房肌calpain I mRNA和蛋白表达显著上调.西拉普利和缬沙坦能明显抑制房颤犬心房肌ealpain I表达,防治心房结构重构,减少房颤发生.
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砷染毒对神经细胞凋亡及calpain 1,calpain 2和cdk5/p25基因和蛋白表达的影响
目的 探讨砷对神经细胞凋亡、calpain 1和calpain 2以及cdk5/p25基因和蛋白表达的影响,为As2O3神经毒性机制研究提供科学依据.方法 原代培养的大鼠神经元,分为未处理对照组、DMSO溶剂对照组,1、5、10 μmol/L As2O3组,分别用0、1、5、10μmol/L As2O3溶液染毒,未处理对照组只加入培养液.染毒8h后,用流式细胞术检测神经细胞凋亡率,实时荧光定量PCR法检测calpain 1、calpain 2、cdk5、p35基因的表达,用蛋白免疫印迹法(Western blot)检测calpain 1、calpain 2、cdk5和p35以及p25的蛋白表达水平.结果 与未处理对照组和溶剂对照组比较,5和10 μmol/LAs2O3染毒组细胞凋亡率明显增加,差异有统计学意义(P＜0.05).1、5和10 μmol/LAs2O3染毒组calpain 1基因表达量分别为(6.36±3.26),(7.11±5.13)和(7.47±2.59),cdk5基因表达量分别为(1.27±0.19)、(1.54±0.04)和(1.79±0.21),明显高于未处理对照组[(0.72±0.15)、(1.77±0.87)]和溶剂对照组[(0.96±1.23)、(1.18±0.09)],差异有统计学意义(P＜0.05);1和5 μmo]/LAs2O3染毒组p35的基因表达量[(2.17±0.59)、(2.51±0.51)]、明显高于未处理对照组(1.26±0.37),差异有统计学意义(P＜0.05);1、5和10 μmol/L As2O3染毒组calpain 1蛋白表达量分别为(0.37±0.10)、(0.42±0.13)和(0.51±0.18),明显高于未处理对照组(0.11±0.08)和溶剂对照组(0.13±0.07),差异均有统计学意义(P＜0.05).5和10 μmol/LAs2O3染毒组cdk5蛋白表达量分别为(0.34±0.12)和(0.37±0.21),p25蛋白表达量分别为(0.31±0.23)和(0.55±0.16),明显高于未处理对照组和溶剂对照组,差异均有统计学意义(P＜0.05);5和10 μmol/L As2O3染毒组p35的蛋白表达量分别为(0.31±0.23)和(0.26±0.16),明显低于未处理对照组和溶剂对照组,差异均有统计学意义(P＜0.05);各组间calpain 2的基因和蛋白表达的差异均无统计学意义(P＞0.05).结论 calpain 1-cdk5/p25途径可能参与As2O3诱导的神经细胞凋亡过程.
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钙激活蛋白酶系统对细胞凋亡过程的影响概述
钙激活蛋白酶(Calpains)属于一类Ca2+依赖半胱氨酸蛋白水解酶超家族成员,Calpains系统与细胞凋亡关系密切,在细胞凋亡中发挥重要作用.目前研究表明Calpains系统通过调节凋亡信号传导途径参与细胞凋亡,在蛋白、分子、基因水平上调控细胞凋亡复杂过程.研究开发Calpains抑制剂对于改善细胞凋亡具有广阔的前景和意义,也为临床上治疗提供理论依据和新的方向.
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心房纤颤患者心房肌钙激活蛋白酶系统表达变化及意义
目的 探讨慢性心房纤颤患者心房肌钙激活蛋白酶(calpain)系统表达水平改变及其与心房重构的相关性.方法 选取进行人工瓣膜置换术的风湿性心脏病房颤患者28例为研究对象,风湿性心脏病窦性心律患者14例为对照组.两组患者术前均进行经胸超声心动图检查,于手术时取左心耳心肌标本,采用荧光实时定量PCR和Western blot技术检测calpain及其抑制剂calpastatin的mRNA和蛋白的表达量.结果 房颤组左心房内径和右心房内径均显著大于对照组(P<0.05～0.001),房颤组和对照组心房肌calpain Ⅰ、 calpain Ⅱ mRNA表达无显著性差异(P>0.05),房颤组calpastatin的mRNA表达明显高于对照组(P<0.05):房颤组calpain Ⅰ、calpain Ⅱ蛋白表达明显高于对照组(P<0.05),calpastatin蛋白表达明显低于对照组(P<0.05).calpain Ⅰ、calpain Ⅱ蛋白表达水平与左房内径呈显著正相关(r=0.67,r=0.55,P<0.05),calpastatin蛋白表达水平与左房内径呈显著负相关(r=-0.73,P<0.05).结论 房颤所引起calpain系统的蛋白表达改变,使calpain/calpastatin系统相互间作用失衡,造成多种蛋白被降解可能是心房重构的重要机制.
