心力衰竭时β肾上腺素受体亚型对心脏调节作用的变化及其临床意义

在运动或应激状况下,β肾上腺素受体(β AR)的激活可有力地增加心输出量.然而,心衰时持续的β AR激活可导致心肌肥大、心肌细胞凋亡等病理性心肌重塑过程.目前认为,心肌细胞表面存在结构、效应特异的三种β AR亚型:β1、β2及β3 AR.β1AR可激活经典的Gs-AC-cAMP-PKA信号通路;β2AR同时激活Gs-AC-cAMP-PKA及Giα-Giβγ-PI3K-Akt信号通路;而β3 AR则通过Gi-eNOS-NO-cGMP介导负性变力效应.目前研究表明:心衰时长期的β1AR激活可通过GsCa2+-CaMKⅡ通路导致心肌肥大、心肌细胞凋亡等病理性心肌重塑过程;而持续的β2AR刺激则通过Giα-Giβγ-PI3K-Akt通路产生抗心肌肥大、心肌细胞凋亡效应.对心衰时上述βAR亚型的信号转导、效应的深入认识不仅对βAR阻滞剂治疗慢性心衰提供了分子和细胞机制的依据,而且为我们带来了一些治疗慢性心衰的新思路.     

心脏中不同β肾上腺素受体亚型的信号体系及其病理生理意义

生理情况下,β肾上腺素受体(βAR)对心肌收缩和舒张活动起至关重要的作用;病理情况下,长期激动βAR可以诱发心肌细胞肥大、凋亡以及细胞坏死等心肌重塑性活动,从而参与了慢性心衰的发病过程。近十年以来,许多资料表明β1和β2肾上腺素受体亚型(β1AR和β2AR)共存于心脏中,且激动不同信号系统。短时间激动β1AR,使Gs蛋白-腺苷酸环化酶-环苷腺酸-蛋白激酶A(Gs-adenyly cyclase-cAMP-PKA)信号体系激活并广布于细胞内,而激动βAR则同时激活G1蛋白而产生空间及功能局限的cAMP信号;长时间激动β1AR和β2AR则对心肌细胞的命运产生不同影响：β1AR诱导细胞肥大和凋亡,β2AR促使细胞存活。β2AR的心肌保护作用是通过激活Gi蛋白-Gβγ-PI3K-Akt途径介导。但出乎意料,β1AR的心肌肥厚和凋亡效应并不依赖于经典的cAMP/PKA信号途径,而是激活钙,钙调素依赖性蛋白激酶Ⅱ(caMK Ⅱ)途径。用心肌特异性表达βAR亚型的转基因小鼠进行实验,进一步证实不同βAR亚型在调节心肌重塑和功能方面作用各异。βAR亚型作用不同的新观点不仅为β阻滞剂治疗慢性心衰提供了分子和细胞机制的依据,而且提出了选择性β1AR阻滞和β2AR激动联合治疗慢性心衰的新的治疗思路。     

增加Gi和β2AR表达对异丙肾上腺素损伤的大鼠心肌细胞存活的影响

目的：观察增加β2肾上腺素受体（β2AR）和抑制性G蛋白（Gi）基因的表达是否可改善长期异丙肾上腺素（ISO）刺激引起的心肌细胞死亡。方法：用腺病毒作载体,在培养的心肌细胞增加β2AR和Gi基因的表达;然后在培养基中加入5μmol/L的异丙肾上腺素以损伤心肌细胞,24h后记数各组细胞的存活率。结果：β2AR和Gi表达增加,对正常培养的大鼠心肌细胞的死亡率均没有影响,但能够减少异丙肾上腺素损伤引起的细胞死亡。这种作用可分别被β2AR选择性阻断剂ICI118,551和Gi阻断剂百日咳毒素（PTX）所阻断。结论：增加β2AR或Gi基因的表达,对异丙肾上腺素损伤的心肌细胞有保护作用。     

白细胞介素-2对心肌负性肌力作用机制的探讨

为研究白细胞介素-2（IL-2）对心肌的负性肌力作用的可能机制,本采用酶解分离成年大鼠心室肌细胞,用细胞内双波长荧光系统和膜片钳全细胞记录检测细胞膜钙离子通道和细胞内酸碱度（pHi）及钙水平的变化,分别以fura-2/AM和BCECF/AM作为细胞内钙离子和氢离子荧光指示剂。结果：（1）IL-2(2.5-200U/ml）浓度依赖性地降低单个心室肌细胞电刺激诱导的钙瞬变幅度,使舒张末钙水平升高,选择性κ-阿片受体阻断剂nor-BNI(10nmol/L）可阻断IL-2对心肌细胞内钙的作用;（2）用200U/ml的IL-2灌流10min后,与对照组相比膜片钳全细胞记录的L-型钙电流无明显改变;（3）用200U/ml的IL-2灌流后,与对照组相比Mn^2 对fura-2/AM的淬灭率无明显改变。（4）IL-2(200U/ml）使大鼠心室肌细胞pHi降低,其作用可被选择性κ-阿片受体阻断剂nor-BNI(10nmol/L）所减弱。结论：IL-2引起的心室肌细胞pHi降低可能是其负性肌力作用机制之一,细胞膜上L-型钙离子通道可能不参与IL-2降低心肌收缩力的作用;细胞膜上的阿片受体可能介导IL-2对心肌的负性肌力作用。     

β3受体激动剂对培养的大鼠心肌细胞搏动频率和细胞内环-磷酸腺苷水平的影响

目的：观察β3受体激动剂(BRL-37344)对培养的大鼠心肌细胞搏动频率和细胞内环-磷酸腺苷(cAMP)水平的影响,以探讨β3受体在心肌细胞中的作用。方法：分离培养乳鼠心肌细胞,随机分为八组：对照组、ISO组、Nadolol ISO组、BRL组、PTX BRL组、L-NAME BRL、Nadolol BRL组和Buprandol BRL组,观察心肌细胞搏动频率,并应用酶联免疫方法测定cAMP含量,逆转录多聚酶链反应(RT-PCR)方法测β3受体mRNA表达。结果：ISO(非选择性β受体激动剂)可显著增加心肌细胞搏动频率和升高cAMP水平,这种作用可被Nadolol(为β1,β2受体抑制剂)阻断。BRL-37344可显著降低心肌细胞搏动频率和cAMP含量,这种作用可被PTX(Gi蛋白抑制剂)和Bupranolol(非选择性β受体阻滞荆)完全阻断,同时可被L-NAME(一氧化氮合酶抑制剂)部分阻断,不受Badolol影响。RT-PCR方法测出心肌细胞中有β3受体mRNA表达。结论：心肌细胞中存在β3受体,它在心肌表现为负性变力作用,β3受体的效应不受β1,β2受体抑制剂影响。心脏β3受体信号途径中可能有Gi蛋白的参与,并且经过一氧化氮合酶途径发挥其作用。     

β_3受体激动剂对培养的大鼠心肌细胞搏动频率和细胞内环一磷酸腺苷水平的影响

目的 :观察 β3 受体激动剂 (BRL 37344 )对培养的大鼠心肌细胞搏动频率和细胞内环 -磷酸腺苷 (cAMP)水平的影响 ,以探讨 β3 受体在心肌细胞中的作用。方法 :分离培养乳鼠心肌细胞 ,随机分为八组 :对照组、ISO组、Nadolol+ISO组、BRL组、PTX +BRL组、L NAME +BRL、Nadolol+BRL组和Bupranolol+BRL组 ,观察心肌细胞搏动频率 ,并应用酶联免疫方法测定cAMP含量 ,逆转录多聚酶链反应 (RT PCR)方法测 β3 受体mRNA表达。结果 :ISO(非选择性 β受体激动剂 )可显著增加心肌细胞搏动频率和升高cAMP水平 ,这种作用可被Nadolol(为 β1,β2 受体抑制剂 )阻断。BRL 37344可显著降低心肌细胞搏动频率和cAMP含量 ,这种作用可被PTX(Gi 蛋白抑制剂 )和Bupranolol(非选择性 β受体阻滞剂 )完全阻断 ,同时可被L NAME(一氧化氮合酶抑制剂 )部分阻断 ,不受Nadolol影响。RT PCR方法测出心肌细胞中有 β3 受体mRNA表达。结论 :心肌细胞中存在 β3 受体 ,它在心肌表现为负性变力作用 ,β3 受体的效应不受 β1,β2 受体抑制剂影响。心脏 β3 受体信号途径中可能有Gi 蛋白的参与 ,并且经过一氧化氮合酶途径发挥其作用。     

β-肾上腺素能受体调控心肌细胞钙释放的分子机制

β-肾上腺素能受体（βAR）是最经典的G蛋白耦联受体。在心室肌细胞中,βAR可以提高细胞膜L-型钙通道（LCC）介导的钙内流的幅度和同步性,通过钙致钙释放机制触发肌质网（SR）更强的钙释放活动,从而起到调节心脏收缩能力的作用。然而,目前仍不清楚β-蛋白激酶A（PKA）信号通路如何直接调控肌质网钙释放通道ryanodine受体（RyR）的功能,该领域的研究结果存在很大争议。本文使用特殊的单通道钙成像技术,通过去极化方法激活单个LCC产生钙小星,记录触发的RyR钙火花。结果表明,在βAR激动剂异丙肾上腺素（1μM）作用20分钟内,单个LCC触发的钙火花幅度显著上升,且该效应不依赖于LCC单通道钙电流的变化;βAR激动下钙火花的钙释放电流幅度与肌质网钙储量的比值显著提高,表明βAR信号动员了更多的RyR通道参与同步钙释放活动;βAR激动下钙小星触发钙火花的耦联潜伏期时间缩短,成功率上升,表明βAR信号通路增强了LCC—RyR的分子间耦联效率。上述效应不依赖BAR引起的在肌质网钙储量上升,且能够被PKA抑制剂Rp-β-CPT-cAMP（100μM）和H89（10μM）消除。上述结果证明,βAR—PKA信号能够提高RvR对LCC单通道电流的响应速率和同步性。由此揭示的交感神经调节心脏功能的分子机制,将为进一步研究心脏疾病下βhR信号的异常变化奠定基础。     

β-肾上腺素受体与视紫红质在结构上相似

Richard Dixon 等在1986年5月报告,他们已将哺乳动物β-肾上腺素受体(β-adrenegic receptors,βAR)的基因按顺序排列成功,并确信不是假基因。通过仓鼠肺βAR 基因序列的分析,得出二个结论:一是βAR 和光敏色素视紫红质(rhodopsin)在结构上有相似性;二是仑鼠βAR 基因密码子序列中未发现有非密码片段(内含子introns)插入。药理学家把AR 分为α_1、α_2、β_1和β_2几个亚型,并已认识到AR 与儿茶酚胺接触后所发生的几种反应,例如受体的敏感性降低和受体总数减少。生化学家阐明了儿茶酚胺与受体结合后最初的几步反应:儿茶酚胺与βAR 结合引起受体与G(或N)蛋白发生偶联,并进一步引起GTP 与G 蛋白的α亚单位结合。这     

β3-肾上腺素受体在心力衰竭时能量代谢重构中作用

在心力衰竭（heartfailure,HF）的发生发展过程中,心肌细胞往往发生了能量和底物代谢的改变,并直接或间接地促进了心肌重构的发展,即心肌的能量”代谢重构”。β3-肾上腺素受体（β3-adrenergic receptor,β3-AR）主要分布于脂肪组织,与能量代谢密切相关,参与脂肪分解、葡萄糖转运、以及胰岛素分泌等过程,心肌也有少量β3-AR表达,HF时心肌β3-AR表达大量上调,介导负性肌力作用,同时脂解作用增强、调节脂肪酸氧化的PPARa下降,导致脂肪酸堆积,心肌优先利用葡萄糖代谢,出现能量代谢重构,现简述β3-AR在I-IF时能量代谢重构中的作用。     

β2肾上腺素受体表达增加对心衰大鼠心肌细胞收缩功能的影响

目的：观察增加β2-肾上腺素受体（β2-AR）的表达对心衰大鼠心肌细胞收缩功能的影响并对其机制进行初步探讨：方法：用大剂量异丙肾上腺素制作大鼠心衰模型,分离培养心衰大鼠心肌细胞,在其上增加β2-AR的表达,westem blot检测心肌细胞β2-AR的表达。测定异丙肾上腺素刺激引起的细胞收缩幅度的改变：结果：心衰组心肌细胞收缩幅度较正常对照组降低（P〈0．01）,增加β2-AR表达可增加心衰组心肌细胞的收缩幅度（P〈0．01,心衰＋Adv．β2组vs心衰组）;选择性β2-AR拮抗剂ICI118,551可部分反转这种效应（P〈0．5,心衰＋Adv,β2＋ICI组讲心衰＋Adv．β2组）,但不能使收缩幅度降到心衰组水平（P〈0．05,心衰＋Adv．β2＋ICI组vs心衰组）.选择性β1—AR桔抗剂CGP20712A可完全阻断β2-AR表达增加的效应结论：增加β2-AR表达,可使心衰的心肌细胞的收缩功能得到改善,这种作用可能与β1-AR有关.     

六种藓类植物茎的比较解剖学研究

通过对6种藓类植物,即褶叶青藓(Brachythecium salebrosum(Web.et Mohr.)B.S.G.)、湿地匐灯藓(Plagiomnium acutum(Lindb.)Kop.)、侧枝匐灯藓(Plagiomnium maximoviczii(Lindb.)Kop.)、大凤尾藓(Fissidensnobilis Griff.)、大羽藓(Thuidium cymbifolium(Doz.et Molk.)B.S.G.)和大灰藓(Hypnum plumaeforme Wils.)嫩茎和老茎的石蜡切片和显微观察发现,同一藓类植株的嫩茎和老茎,茎结构稳定,不同种藓类植物茎横切面具有不同特征.植物体茎横切面形状、表层细胞的层数、细胞大小和细胞壁厚薄、皮层细胞大小和形状、中轴的有无以及比例等特征可以作为藓类植物的分科分类依据之一.