平滑肌收缩原理

平滑肌收缩原理较心肌、骨骼肌复杂。本文比较了平滑肌与心肌、骨骼肌的超微结构和收缩蛋白的特征,这些特征决定了平滑肌收缩的特性。平滑肌收缩的分子机制有依赖 Ca~( )-肌纤凝蛋白系统-粗、细肌丝的滑行收缩,也有不依赖Ca~( )-肌纤凝蛋白系统、不消耗能量的被动系统。平滑肌张力与膜的通透性相偶联。平滑肌的张力决定于肌浆内 Ca~( )的浓度水平。肌膜上有两类 Ca~( )通道,电位敏感 Ca~( )通道和受体活化 Ca~( )通道。递质、激素和药物等都是通过改变肌膜上这两类通道,升高[Ca~( )]_i 的水平,使平滑肌产生张力,并在此基础上产生各种位相性收缩。     

高等植物的收缩蛋白

收缩蛋白最初是在肌细胞中发现和加以命名的。肌细胞中收缩蛋白主要由肌动蛋白细丝和肌球蛋白粗丝组成。肌动蛋白是一种球形分子,在高浓度盐(0.1—0.05MKCl)条件下,这些球形分子作为亚基聚合成双螺旋丝状。在低盐浓度下(>0.05MKCl)又可以使聚合体     

甲壳动物横纹肌的收缩蛋白质与调节机制

甲壳动物横纹肌肌原纤维的肌丝陈列,收缩蛋白质和收缩的Ca²⁺依赖性调节机制与脊椎动物横纹肌有不少差异.脊椎动物横纹肌、甲壳动物快肌与慢肌的粗丝与细丝的数量比依次为1:2,1:3和1:6,肌丝阵列各异.甲壳动物粗肌丝由肌球蛋白和副肌球蛋白组成,其分子装配与脊椎动物不同.细肌丝含有肌动蛋白、原肌球蛋白和肌钙蛋白,肌钙蛋白-T分子量较高,肌钙蛋白-C仅1个Ca²⁺结合位点.甲壳动物横纹肌兼有细肌丝调节与粗肌丝调节.     

SM22α参与血清饥饿诱导的血管平滑肌细胞微丝重塑

血清饥饿可诱导体外培养的血管平滑肌细胞(vascularsmoothmusclecells,VSMC)由合成型转变为收缩型,微丝重塑是该过程的一个重要事件。平滑肌22α(smoothmuscle22alpha,SM22α)是VSMC的标志蛋白,为了证实SM22α是否参与调节VSMC的微丝重塑过程,采用反义技术,封闭SM22α表达,利用间接免疫荧光染色、透射电镜观察SM22α表达对VSMC微丝重塑的影响,利用细胞平面迁移实验观察SM22α表达对VSMC运动功能的影响。实验结果显示,在血清饥饿培养的VSMC中,伴随着SM22α和SMα肌动蛋白表达上调,微丝数量明显增多,呈极性束状分布。用反义SM22α抑制SM22α表达后,血清饥饿诱导的VSMC微丝重塑受阻,微丝纤细,排列紊乱,且细胞迁移活性下降。结果提示,在VSMC微丝组装过程中,SM22α可能起一种捆绑蛋白作用。     

螯虾腹屈肌的超微结构

用电子显微镜观察,发现螯虾(Procambarus clarkii)腹屈肌浅层(慢肌,tonic fiber)肌纤维和深层(快肌,twitch fiber)肌纤维的超微结构存在显著差异。浅层腹屈肌肌原纤维有相对长的肌节(5—10μm),肌原纤维直径较大,每根粗肌丝周围有9—12根细肌丝环绕,细肌丝与粗肌丝数量比约为6∶1;深层腹屈肌有相对短的肌节(3—4.5μm),肌原纤维直径较小,每根粗肌丝周围有6根细肌丝环绕,细肌丝与粗肌丝数量比为3∶1。以上结果提示,在决定螯虾腹屈肌收缩速度方面,可能肌原纤维直径大小比肌节长度更为重要。细、粗肌丝排列方式也可能与收缩速度有关。这与脊椎动物骨骼肌的情况是不同的。     

粘虫蛾飞行肌超微结构的研究

应用电子显微镜对粘虫雌蛾Mythimna separata(Walker)飞行(背纵)肌的研究结果表明,其肌原纤维由500-700根肌球蛋白丝(粗丝)组成,每根粗丝由6根肌动蛋白丝(细丝)环绕排列成六角形,每根细丝精确地位于两根粗丝间1/2处,从而使粗丝和细丝的比为1：3。肌节较短,长度约2.2-2.6μm。肌原纤维之间充满着线粒体和横管。每个肌节约有线粒体三个,横管二根。线粒体约占肌纤维体积的40%,而横管为7%。每根横管准确地位于肌节的1/4、3/4处,或Z线和中膈的中央,并与肌质网交接形成二位体(dyads)或三位体(triads)。肌质网相当不发达,约占肌纤维体积的2.5%。但其分布很有特色,即除了紧贴于肌原纤维周围的由单层液泡组成的肌质网以外,在中膈处还有一层横穿于肌原纤维的肌质网。和其它同步飞行肌的结构和功能分析比较的结果还表明,粘虫蛾飞行肌具有较善于飞行的结构。     

粘虫蛾飞行肌的发育：超微结构特征分析

应用电子显微镜对正常条件下饲养的0-16日龄粘虫Mythimna separata (Walker)雌蛾飞行肌超微结构的研究结果表明：肌原纤维直径。线粒体和横管的体积分量均随蛾龄的增加而增加,到7日龄达到最大值以后又随蛾龄的增加而下降;但是,肌节长度则随蛾龄的增加而缩短,到7日龄达到最短后又随蛾龄的增加而延长,从而使整条发育曲线呈“V”字形;肌原纤维和肌质网体积分量变化不大或无规律可寻;二位体在发育初期和未期的比例较高,而三位体在4和7口龄比例较高;肌丝排列从0～7日龄均是有序的,肌动蛋白丝(细丝)和肌球蛋白丝(粗丝)的数量比为3：1,粗丝的数量变化也不大,每根肌原纤维约有600根。但从10日龄开始肌丝排列出现紊乱,细丝全部消失,粗丝降解、数量减少了30%,从而使肌原纤维留下一片片的空白。根据这些结果,把7日龄前的飞行肌发育过程视为生长过程,而把10日龄后的视作降解过程。最后对粘虫蛾飞行肌与卵巢发育及其飞行能力变化的关系进行了讨论。     

DDPH对低氧内皮细胞条件培养液诱导肺动脉平滑肌细胞增殖及α-SM-actin表达的影响

目的探讨1-(2,6-二甲基苯氧基)-2-(3,4-二甲氧基苯乙氨基)丙烷盐酸盐(DDPH)抑制低氧内皮细胞条件培养液(HECCM)诱导肺动脉平滑肌细胞增殖及对α-SM-actin表达的影响.方法利用低氧内皮细胞条件培养液建立猪肺动脉平滑肌细胞(PASMC)的增殖模型;以四甲基偶氮唑盐(MTT)比色法、α平滑肌肌动蛋白(α-SM-actin)为指标,采用免疫细胞化学染色法观察低氧内皮细胞条件培养液对肺动脉平滑肌细胞增殖的影响以及DDPH对低氧内皮细胞条件培养液促肺动脉平滑肌细胞增殖后的逆转效应.结果低氧内皮细胞条件培养液显著促进肺动脉平滑肌细胞增殖,低氧内皮细胞条件培养液促肺动脉平滑肌细胞增殖后,肺动脉平滑肌细胞的表型发生转化,由收缩表型转化为合成表型,肺动脉平滑肌细胞胞浆内的α-SM-actin含量下降;DDPH能显著抑制低氧内皮细胞条件培养液对肺动脉平滑肌细胞的增殖作用,并使肺动脉平滑肌细胞的表型发生逆转,即由合成表型逆转为具有执行正常收缩功能的收缩表型,肺动脉平滑肌细胞胞浆内的α-SM-actin含量回升.结论提示DDPH能显著抑制低氧内皮细胞条件培养液促肺动脉平滑肌细胞的增殖作用,其作用机制可能是通过肺动脉平滑肌细胞的表型发生逆转来实现的.     

非肌肉Ⅱ型肌球蛋白在细胞骨架网络中动力学行为的图像分析(已撤稿2016-06-15)

贴壁细胞的形状和弹性(硬度)与细胞骨架网络的形态以及纤维的交联方式密切相关．而细胞骨架网络的形态和组成与细胞中的二型肌球蛋白的活动,尤其是肌球蛋白组装成的肌球蛋白粗丝(minifilament)的活动有关．细胞通过与其外部环境的机械传感(mechanosensing)来调节二型肌球蛋白的活动和肌球蛋白粗丝的相互作用,从而实现对细胞骨架网络重组(remodeling)的控制．当前对活体细胞内二型肌球蛋白的研究从实验测量到理论模型的建立之间还有不小距离,主要是因为直接测量会对细胞结构和生理活动产生影响,而间接测量不能得到肌球蛋白在细胞内活动的准确数据．因此本文提出利用新的免疫荧光显微图像分析技术,例如免疫荧光蛋白图像追踪和局部图像相关函数分析技术,分析HeLa细胞体内肌球蛋白在细胞骨架网络中的动态分布,总结出肌球蛋白主导的细胞骨架和张力纤维组装与分解过程中的基本动力学规律．图像分析结果说明：肌球蛋白纤维在细胞骨架网络构建过程中依次动态处于组装与分解状态,通过其粗丝相对旋转对齐与收缩产生张力以维持纤维束稳定,并形成有不同肌球蛋白和粘着斑数量与分布形态的三类稳定性肌动球蛋白网络,其稳定性和收缩力大小呈正相关、与所结合肌球蛋白数量密度成正比．     

非肌肉Ⅱ型肌球蛋白在细胞骨架网络中动力学行为的图像分析

贴壁细胞的形状和弹性(硬度)与细胞骨架网络的形态以及纤维的交联方式密切相关.而细胞骨架网络的形态和组成与细胞中的二型肌球蛋白的活动,尤其是肌球蛋白组装成的肌球蛋白粗丝(minifilament)的活动有关.细胞通过与其外部环境的机械传感(mechanosensing)来调节二型肌球蛋白的活动和肌球蛋白粗丝的相互作用,从而实现对细胞骨架网络重组(remodeling)的控制.当前对活体细胞内二型肌球蛋白的研究从实验测量到理论模型的建立之间还有不小距离,主要是因为直接测量会对细胞结构和生理活动产生影响,而间接测量不能得到肌球蛋白在细胞内活动的准确数据.因此本文提出利用新的免疫荧光显微图像分析技术,例如免疫荧光蛋白图像追踪和局部图像相关函数分析技术,分析He La细胞体内肌球蛋白在细胞骨架网络中的动态分布,总结出肌球蛋白主导的细胞骨架和张力纤维组装与分解过程中的基本动力学规律.图像分析结果说明:肌球蛋白纤维在细胞骨架网络构建过程中依次动态处于组装与分解状态,通过其粗丝相对旋转对齐与收缩产生张力以维持纤维束稳定,并形成有不同肌球蛋白和粘着斑数量与分布形态的三类稳定性肌动球蛋白网络,其稳定性和收缩力大小呈正相关、与所结合肌球蛋白数量密度成正比.     

平滑肌细胞分离法

平滑肌是由平滑肌细胞(纤维)组成,某些脏器管壁的肌层部分,如胃肠道、呼吸道、泌尿生殖管道、血管、淋巴管的肌层均由平滑肌构成。平滑肌细胞核只有一个,椭圆形或长柱形,位于细胞的中部,没有横纹。细胞质称肌浆,应用特殊染色可以显示出纵列细丝,即肌原纤维。表面包有薄膜,为肌膜。材料蟾蜍的胃或猫小肠。固定 F·A·A(10％福尔马林10毫升;50％酒精85毫升;冰醋酸5毫升)。方法 1.材料从固定液中取出后,浸入30％酒精1小时,将粘膜层和浆膜刮除干净,留下肌层。     

角蛋白及其在肿瘤病理诊断中的应用价值

<正>一、概述 细胞的骨架系统除了微管和微丝外,还有直径居于二者之间、7—11nm大小的中间细丝(Intermediate filaments,IFs)。IFs包括五种不同类型的蛋白质,它们具有不同的免疫原性和生物化学特性,而且分布在不同类型的细胞中。因此,IFs可以作为细胞组织类型的特异性标志。它们分别是:(1)角蛋白(Keratin):存在于所有的     

钙调蛋白结合蛋白,类肌钙蛋白和脊椎动物平滑肌收缩的调节

平滑肌细胞包含有粗肌丝、细肌丝和中等纤维。一般认为Ｃａ＾２＋／ＣａＭ依赖性的肌球蛋白磷酸化作用是平滑肌收缩的重要调控环节。然而,新近在平滑肌中发现钙调蛋白结合蛋白和类肌钙蛋白,它们也参与平滑肌收缩的调节。     

肌质网释放钙

I.序言目前完全肯定,骨骼肌的生理性收缩是由肌质网释放出来的钙离子引起的。这些钙离子如何触发收缩反应(即肌凝蛋白-肌纤蛋白相互作用)的分子机制也已经充分阐明。另一方面,对肌质网释放钙离子的机制了解很少。引起钙释放的生理刺激是表面膜去极化,表面     

文昌鱼副肌球蛋白纤维及其细微结构

用机械处理松弛介质中的青岛文昌鱼(Branchiostoma belcheri tsing-taoensis Tchang et Koo),初步结果发现这种脊索动物中含有副肌球蛋白纤维,其横纹周期为14～14.5毫微米与7.0毫微米,直径有25,55与100毫微米,长度可达7微米;在胰蛋白酶作用下,文昌鱼副肌球蛋白纤维逐渐散出直径为2.0至2.5毫微米的微丝。此外,在电子显微镜下还见到有肌动蛋白细丝与类似肌球蛋白粗丝的纤维状物质。另有一种直径约为25毫微米的球状物质,究竟何物?有待澄清。     

文昌鱼副肌球蛋白纤维及其细微结构

用机械处理松弛介质中的青岛文昌鱼(Branchiostoma belcheri tsing-taoensis Tchang et Koo),初步结果发现这种脊索动物中含有副肌球蛋白纤维,其横纹周期为14～14.5毫微米与7.0毫微米,直径有25,55与100毫微米,长度可达7微米;在胰蛋白酶作用下,文昌鱼副肌球蛋白纤维逐渐散出直径为2.0至2.5毫微米的微丝。此外,在电子显微镜下还见到有肌动蛋白细丝与类似肌球蛋白粗丝的纤维状物质。另有一种直径约为25毫微米的球状物质,究竟何物?有待澄清。     

穴居狼蛛腿肌的显微和亚显微结构

用光学显微镜、电子显微镜和小角 X 射线衍射技术研究了穴居狼蛛(Lycosa singriensis)腿肌的构造。腿肌的肌原纤维显示 I 带和 A 带构成的典型的横纹,肌节长度比脊椎动物骨胳肌长得多,约为5.3μm。A 带中间存在 H 带和 M 线区。在肌原纤维中,长4.3μm,直径200(?)的粗肌丝排成中心间距为约600(?)的六角阵列,每根粗肌丝周围环绕着8—12根直径60(?)的纽肌丝。粗肌丝中心的显著浅染提示粗肌丝可能由肌球蛋白围绕着副肌球蛋白核心组成。X射线衍射实验结果指示,静息状态活肌肉中,肌球蛋白横桥形成435(?)重复螺旋,横桥水平的轴向间距为145(?)。静息状态在位固定的腿肌的电镜照片还显示与肌动蛋白细肌丝接触的肌球蛋白横桥,文中讨论了这一颇有兴趣的结果。     

副肌球蛋白在意大利蜜蜂间接飞翔肌中的定位

肌肉收缩是由于肌原纤维中粗、细肌丝相互滑行的结果(Huxley,1988;Huxley,1983;Squire,1986)。许多无脊椎动物肌肉粗肌丝中除含有肌球蛋白外,还存在着含量不同的副肌球蛋白(陈明等,1984、1985)。我们曾经进行过一系列关于意大利蜜蜂(Apis mellifera ligustica Spin)间接飞翔肌原纤维排列及其粗肌丝亚丝结构的研究。间接飞翔肌的粗肌丝从Z-线延伸至另一Z-线(范世藩等,1966),分离的天然粗肌丝经变性剂(脲、胍)处理,可以散开成直径约为5nm的数根亚丝,在一些亚丝上     

人微丝相关蛋白hHBRK1突变体的亚细胞定位

 hHBrk1是本研究室利用抑制性消减杂交手段,从人支气管上皮细胞恶性转化株BERP3 5中克隆到的差异高表达基因.hHBRK1蛋白家族序列在动、植物界高度保守,含有一个7重复 (heptad repeat, HR) 结构域.利用绿色荧光蛋白(GFP)报告系统,发现野生型hHBRK1蛋白在胞浆中弥散分布,在细胞运动前沿富集,与细胞片状伪足的微丝共定位.hHBRK1- R54和hHBRK1-S56 G57蛋白在胞浆弥散分布,但失去了在细胞运动前沿富集的特征.hHBRK1ΔN(1-45)在细胞内弥散分布,而hHBRK1ΔC(46-75)选择性地在高尔基体富集.研究提示,hHBRK1蛋白为微丝相关蛋白,结构的完整性是其发挥功能的前提.hHBRK1蛋白可能通过HR结构域调控微丝聚合,从而参与微丝依赖性的细胞运动或物质运输.     

细丝蛋白A在细胞黏附和迁移中的作用

细胞迁移在发育、伤口愈合、炎症反应和肿瘤转移等多种病理生理过程中发挥重要作用。细丝蛋白A（filamin A,FlnA）是一种在各组织细胞中广泛表达的微丝结合蛋白,其表达异常导致细胞迁移功能障碍。该文回顾了相关的文献,首先介绍生理情况下细丝蛋白A的功能,接着介绍细丝蛋白A基因突变和表达异常导致的多种遗传性疾病及其与肿瘤转移的关系,突出细丝蛋白A对迁移的影响在这些疾病发病中的作用,最后深入探讨了细丝蛋白A影响细胞迁移和黏附的可能机制。