钠钙交换在心脏发育早期自主膜电活动发生中的作用

钠钙交换是小鼠心脏发育中最早有功能性表达的通道基因。它的功能主要是通过泵出1个钙,泵入3个钠位置细胞内的钙稳态,此外可能参与兴奋收缩偶联。但是,至今钠钙交换在心脏发育过程中的功能性表达及其在细胞早期兴奋形成中的作用还不是很清楚。采用胚胎干细胞分化的心肌细胞为研究对象,发现在发育极早期,电压钳制在35mV的条件下,10mmol／L咖啡因诱导的内向电流的80％能被灌流液中Na^＋被等浓度的Li^＋取代（n=8）。此为钠钙交换电流。所有钳制的细胞单细胞RT-PCR都检测到了NCX1亚型的mRNA表达。进一步研究了钠钙交换的功能,发现等浓度Li^＋取代灌流液中Na^＋及应用高浓度Ni^2＋阻断了膜电位震荡及与震荡相间的动作电位（早期膜兴奋形式）。因此认为钠钙交换（NCX1亚型）在心脏发育极早期的心肌细胞中已有大量功能性表达,它对于早期自主性兴奋活动的发生起着关键性的作用。     

线粒体和细胞内钙自稳平衡

线粒体对胞浆钙信号调节作用的研究已经历较长时间.近年,随着研究方法和技术的不断改进,发现在绝大多数生理条件下,线粒体都能参与胞内钙通信过程.线粒体可感受其周围钙微区的存在从而摄取钙,又可以通过钠-钙交换和大分子孔道将钙释放出来,因此可以调节胞浆钙信号的时空特性,影响相关的细胞功能.但是,由于技术上的局限性,目前的研究仍然存在模糊不清和自相矛盾之处,有待于进一步研究.     

温度和胞内钠、ATP及酸碱度对心室肌细胞钠钙交换电流的调节

心肌缺血损伤过程中,胞内Na^＋、ATP及pH都出现明显变化。钠／钙交换对心肌细胞的钙平衡起重要的调节作用。本实验采用膜片钳全细胞记录豚鼠心室肌细胞钠／钙交换电流,研究温度和胞内Na^＋、ATP及pH对钠／钙交换双向电流的影响。结果表明,温度从22℃升至34℃,钠／钙交换电流增大约4倍,而pH值的改变对钠／钙交换双向电流没有明显的影响。在22～24℃时,同时耗竭胞内ATP和胞内酸化对钠／钙交换双向转运功能影响程度小;而在34—37℃时,同时耗竭胞内ATP和胞内酸化能抑制钠／钙交换双向电流的外向和内向成分,且内向成分抑制程度高于外向成分抑制程度。表明同时耗竭胞内ATP和胞内酸化对钠／钙交换的作用具有温度依赖性。胞内Na^＋超载能使钠／钙交换电流的外向成分增加,但不增加或减少内向电流（即正向转运）成分。因此,胞内酸化及耗竭胞内ATP损伤细胞排钙机制和胞内钠超载通过钠／钙反向交换引起钙内流是引起心肌细胞钙超载的两个独立的重要因素。     

L型钙流和反向钠-钙交换在豚鼠心室肌细胞兴奋-收缩偶联中的作用

目的 :比较和探讨L型钙流 [ICa(L) ]和反向钠—钙交换 (NCX)在触发豚鼠心室肌细胞兴奋—收缩偶联中的作用。方法 :以分离的豚鼠单个心室肌细胞为对象 ,采用膜片钳和单细胞收缩测量技术 ,给予 35℃的各种含药物细胞外液快速灌流 ,同时记录ICa(L) 和细胞收缩。结果 :①在 +10mV的钳制电压 ,使用硝苯地平 (Nif) 10～ 10 0 μmol/L和Nif 30 μmol/L +Cd2 +30 μmol/L ,阻滞ICa(L) 越多 ,细胞收缩被阻滞得越多 ,呈线性相关。②在 +5 0mV的钳制电压 ,Nif 10 0 μmol/L以及Nif 30 μmol/L +Cd2 +3 0 μmol/L仅能抑制部分细胞收缩 ,但剩余的细胞收缩起始时间明显延迟 ,且能被 5mmol/LNi2 +所阻滞。③在 +10 0mV的钳制电压 ,细胞收缩起始时间较 +5 0mV明显延迟 ,且不能被Nif 10 0 μmol/L和Nif 30 μmol/L +Cd2 +30 μmol/L所阻滞。结论 :在生理条件下 ,ICa(L) 是触发心室肌细胞兴奋—收缩偶联的主要途径 ,但在膜电位 >+5 0mV时 ,反向NCX也参与兴奋—收缩偶联。     

心肌细胞发育过程中胞浆内钙稳态的调控

Ca^2＋信号是细胞和各器官生长发育、行使其生理功能的基础,维持心肌细胞的钙稳态是保持正常心脏功能的先决条件。作为在胚胎发育过程中最早出现并行使功能的器官,胚胎期心脏的形态结构发生了明显的变化,泵血功能不断增强,以适应不断增强的机体的生理需求。从胚胎到成年,心肌细胞的功能有非常大的改变,各钙离子通道的表达也发生明显变化。因此,发育早期心肌细胞的钙稳态调控与成熟心肌细胞有明显的不同,在发育过程中引起细胞收缩的Ca^2＋来源也有明显的变化。随着分子和细胞生物学研究的发展,以及胚胎干细胞体外分化模型的应用,人们对心肌细胞发育过程中钙稳态的调控有了进一步的认识。本文综述了早期心肌细胞发育过程中胞浆内钙稳态的变化,总结了早期心肌细胞钙稳态调控机制的最新研究进展。     

抗钠-钙交换体α-1重复序列(117-137)抗体对心肌钠-钙交换电流及钙电流的抑制作用(英文)

本研究旨在探讨抗钠-钙交换体(Na+-Ca2+ exchanger,NCX)α-1重复序列(117-137)抗体对大鼠心肌细胞钠-钙交换电流的影响。实验用合成的α-1重复序列(117-137)肽免疫大鼠制备抗α-1重复序列(117-137)抗体;应用全细胞膜片钳技术,在急性分离的心肌细胞上观察抗α-1重复序列(117-137)抗体对大鼠心肌细胞钠-钙交换电流的影响,同时还观察了其对大鼠心肌细胞L型钙通道、电压门控钠通道和豚鼠心肌延迟整流钾通道电流的影响;最后,采用EMBOSS Pairwise Alignment Algorithms软件对NCXα-1重复序列和L型钙通道(1076～1096)的氨基酸序列进行了比较。结果显示,抗α-1重复序列(117-137)抗体对大鼠心肌细胞Na+-Ca2+交换电流呈现剂量依赖性的抑制作用。在钳制电压为+50和-100mV时,其抑制外向和内向钠-钙交换电流的IC50分别为18.9和22.4nmol/L。此外,该抗体还对L型钙通道电流具有抑制效应(IC50=22.7nmol/L),对电压门控钠通道和延迟整流钾通道电流则无明显影响。通过氨基酸序列比对发现,NCX α-1重复序列(117-137)与L型钙通道IIIS5-S6序列(孔环)之间具有23.8%的相似性。以上结果表明,抗NCX α-1重复序列(117-137)抗体是心肌NCX的一种抑制性抗体,同时也可以抑制L型钙通道。     

钠氢交换蛋白的研究进展

钠氢交换蛋白是一类存在于细胞膜表面的离子转运泵蛋白家族.它负责将细胞内H 与胞外Na 按照1:1的比例进行交换来调控细胞内pH的动态平衡,影响细胞的容积、运动、分化、凋亡和营养吸收,从而参与许多复杂的生理和病理过程.迄今为止,钠氢交换蛋白家族已发现有9个成员,各亚型间具有结构相似性和组织分布特异性.深入研究NHE的结构、功能及基因表达调控,将为人和哺乳动物的营养生理、疾病治疗提供新的思路和方法.     

钠氢交换蛋白1与肿瘤耐药

化疗药物耐药逐渐成为肿瘤治疗的主要障碍。肿瘤耐药的发生机制主要包括药物的外排增加、DNA修复增强、凋亡受抑、上皮-间质转化以及肿瘤干细胞的存在。因此,迫切需要寻找新的生物标志物,通过逆转肿瘤的耐药性,从而增加化疗药物的疗效,以提高患者的总体生存率。钠氢交换蛋白(sodium-hydrogen exchanger 1, NHE1)在调控肿瘤细胞的增殖、凋亡和耐药中发挥重要作用,被认为是肿瘤治疗中调控耐药性的潜在靶标。本文简要介绍钠氢交换蛋白的结构和主要功能,重点阐述钠氢交换蛋白对肿瘤耐药的影响和调控机制,以及在肿瘤的发展、转移中的作用的研究进展。     

钠氢交换蛋白NHE1与肿瘤耐药

化疗药物耐药逐渐成为肿瘤治疗的主要障碍。肿瘤耐药的发生机制主要包括药物的外排增加、DNA修复增强、凋亡受抑、上皮 间质转化以及肿瘤干细胞的存在。因此,迫切需要寻找新的生物标志物,通过逆转肿瘤的耐药性,从而增加化疗药物的疗效,以提高患者的总体生存率。钠氢交换蛋白 (sodium hydrogen exchanger 1, NHE1) 在调控肿瘤细胞的增殖、凋亡和耐药中发挥重要作用,被认为是肿瘤治疗中调控耐药性的潜在靶标。本文简要介绍钠氢交换蛋白的结构和主要功能,重点阐述钠氢交换蛋白对肿瘤耐药的影响和调控机制,以及在肿瘤的发展、转移中的作用的研究进展。     

佛波醇酯诱导HL-60细胞巨噬细胞样分化时蛋白激酶C活力及分布的改变

本文对佛波醇酶诱导人早幼粒白血病细胞系HL-60细胞分化为巨噬细胞样细胞对蛋白激酶c活力及其在亚细胞分布的变化进行了研究。蛋白激酶c活力在TPA处理1小时即明显降低,此低水平的酶活力持续整个实验时期。酶的亚细胞分布研究提示TPA处理细胞胞质组分酶活力剧烈降低,而颗粒组分存在一高盐浓度洗脱的酶活力峰。蛋白激酶c抑制剂三氟过(口了)嗪单独处理HL-60细胞导致胞质和颗粒组分酶活力升高,但并不诱导细胞分化;若与TPA合并处理细胞,酶活力又降低,此时细胞又分化为巨噬细胞样细胞。对上述结果的可能机理进行了讨论。     

THE KINETICS OF THE DECOMPOSITION OF PEROXIDE BY CATALASE

It has been shown that the experimental results obtained by Morgulis in a study of the decomposition of hydrogen peroxide by liver catalase at 20°C. and in the presence of an excess of a relatively high concentration of peroxide are quantitatively accounted for by the following mechanisms. 1. The rate of formation of oxygen is independent of the peroxide concentration provided this is greater than about 0.10 M. 2. The rate of decomposition of the peroxide is proportional at any time to the concentration of catalase present. 3. The catalase undergoes spontaneous monomolecular decomposition during the reaction. This inactivation is independent of the concentration of catalase and inversely proportional to the original concentration of peroxide up to 0.4 M. In very high concentrations of peroxide the inactivation rate increases. 4. The following equation can be derived from the above assumptions and has been found to fit the experiments accurately. See PDF for Equation in which x is the amount of oxygen liberated at the time t, A is the total amount of oxygen liberated (not the total amount available), and K is the inactivation constant of the enzyme.     

脑缺血损伤时脑片细胞内Ca2+及脂质过氧化物的测定

用插细法制作局灶性脑缺血／再灌损伤模型,激光共聚焦扫描显微镜观察活体脑片细胞内Ｃａ＾２＋的分布及脂质过氧化物水平的动态变化,结果表明：缺血１ｈ时只有纹状体Ｃａ＾２＋含量增加,而缺血４ｈ时梗塞侧皮质、纹状体区域的Ｃａ＾２＋与脂质过氧化物含量均进一步增高,且与缺血时间相关,而与再灌持续时间无明显关系;轻度缺血／再灌损伤时细胞内脂质过氧化物增加的发生较增钙反应为早;纹状体对缺血／再灌损伤比皮质敏感。     

ANALYSIS OF GENOME AND SPECIES RELATIONSHIPS IN THE POLYPLOID WHEATS BY PROTEIN ELECTROPHORESIS

Protein spectra from 4n and 6n species of Triticum were obtained by electrophoresis of seed extracts on polyacrylamide gels. Homologies among the species with regard to protein bands were tested by comparing each species with the standard T. dicoccum in a protein mixture spectrum. By reference to two pairs of homologous bands, each spectrum was then adjusted to the migration velocity of the standard by photographic enlargement. The homologies were found to be consistent with evidence from conventional methods regarding genome relationships among the Triticum polyploids. T. dicoccoides and other known AABB tetraploids showed nine fast-moving albumin homologues, while T. timopheevi and other known AAGG tetraploids showed seven. The two genomic groups had five albumin bands in common. The hexaploid (AABBDD) subspecies showed 12 albumin homologues, 9 of which were also homologous with the 9 of the AABB tetraploids and 3 of which were attributed to the D-genome donor. Differences among species within each of the tetraploid genomic groups and among the hexaploid subspecies were largely confined to the slow-moving bands of the gliadin series.     

百日咳毒素对棉铃虫神经细胞电压门控钠、钙通道的调节作用

用膜片钳技术研究了百日咳毒素对离体培养的棉铃虫幼虫中枢神经细胞电压门控钠、钙通道的影响。结果表明,对照组细胞钠通道在-50～-40mV激活,在-20mV左右电流达到最大值,在记录的20min内、电流．电压关系曲线(I-V)和电流幅值未有明显变化;细胞与百日咳毒素预孵后,钠通道在-40mV左右激活,电流在0mV左右达到最大值,在记录过程中,激活电压和峰值电压继续向正方向移动约10mV、电流持续下降。对照组钙通道在-40～-30mV激活,在0mV左右电流达峰值;经百日咳毒素处理后,I-V曲线向负电位方向移动约10mV,在记录过程中,I-V曲线继续向负电位方向移动,电流的衰减(rundown)现象比对照组严重．此外,百日咳毒素处理引起钙电流达到峰值的时问显著延长。结果提示,百日咳毒素敏感的G蛋白(Gi)可能通过直接途径或间接途径调节棉铃虫神经细胞钠、钙通道的电压敏感性和开放几率以及钙通道由备用态向激活态转化的速度。同时,经百日咳毒素处理后钠通道的,I-V曲线与抗性棉铃虫I-V曲线非常相似,可能暗示Gi蛋白在棉铃虫抗药性形成中发挥作用。     

低温显微装置及其对细胞胞内冰晶形成现象的观察

了解细胞在不同条件下的结冰可能性有助于设计低温保存方案。应用低温显微系统．本对快速冷冻的脐带血干细胞的结冰现象进行了研究。在没有低温保护剂时,胞内出现冰晶温度范围为-4℃— -13℃,在有10％二甲亚砜做低温保护剂时,胞内出现冰晶温度范围为-27℃— -38℃。利用得到的实验数据,根据Toner提出的胞内冰晶形成模型,对有关参数进行了拟合。     

THE EFFECT OF CYSTINE AND GLYCOCOLL ON THE OXIDATION OF SODIUM LACTATE BY HYDROGEN PEROXIDE

The rate of production of CO₂ from sodium lactate when treated with H₂O₂ may be increased by the addition of a compound containing a sulfhydryl group, i.e. cystine. A small part of this increase in rate of CO₂ is due to the action of the amino group as shown by the action of glycocoll. The results tend to show that the mode of action of H₂O₂ is one of dehydrogenation and that the action of the cystine is comparable to the Atmungskörper of Meyerhof.     

UPTAKE AND INTRACELLULAR PROCESSING OF PEG-LIPOSOMES AND PEG-IMMUNOLIPOSOMES BY KUPFFER CELLS IN VITRO*

Specific targeting of drugs to for instance tumors or sites of inflammation may be achieved by means of immunoliposomes carrying site-specific antibodies on their surface. The presence of these antibodies may adversely affect the circulation kinetics of such liposomes as a result of interactions with cells of the mononuclear phagocyte system (MPS), mainly represented by macrophages in liver and spleen. The additional insertion of poly(ethylene glycol) chains on the surface of the immunoliposomes may, however, attenuate this effect.

We investigated the influence of surface-coupled rat or rabbit antibodies and of PEG on the uptake of liposomes by rat Kupffer cells in culture with ³H-cholesteryloleyl ether as a metabolically stable marker. Additionally, we assessed the effects of surface-bound IgG and PEG on the intracellular processing of the liposomes by the Kupffer cells, based on a double-label assay using the ³H-cholesteryl ether as an absolute measure for liposome uptake and the hydrolysis of the degradable marker cholesteryl-¹⁴C-oleate as relative measure of degradation.

Attachment of both rat and rabbit antibodies to PEG-free liposomes caused a several-fold increase in apparent size. The uptake by Kupffer cells, however, was 3–4 fold higher for the rat than for the rabbit IgG liposomes. The presence of PEG drastically reduced the difference between these liposome types. Uptake of liposomes without antibodies amounted to only about 10% (non-PEGylated) or less (PEGylated) of that of the immunoliposomes.

In contrast to the marked effects of IgG and PEG on Kupffer cell uptake, the rate of intracellular processing of the liposomes remained virtually unaffected by the presence of these substances on the liposomal surface.

These observations are discussed with respect to the design of optimally formulated liposomal drug preparations, combining maximal therapeutic efficacy with minimal toxicity.