钙信号途径参与小斑病菌致病过程的调控

为确定Ca^2＋信号途径与玉米小斑病菌致病过程的相关性,用可从不同位点阻断Ca^2＋信号转导途径的抑制剂分别处理小斑病菌的分生孢子,结果表明：Ca“螯合剂EGTA、Ca^2＋通道抑制剂Verapamil、影响钙调素与钙调素依赖蛋白激酶作用位点的抑制剂KN-93,随着浓度的增加,对孢子萌发和附着胞形成过程的抑制作用明显增强;同一浓度下,抑制剂对附着胞形成过程的抑制作用大于孢子萌发过程;抑制剂可使附着胞形态明显变小甚至不能形成。以上结果表明钙信号途径参与了玉米小斑病菌主要致病过程的调控。     

兴奋-收缩偶联中DHPR与RyR的相互作用

兴奋-收缩偶联（E—C coupling）依赖纽胞膜二氢吡啶受体（DHPR）／L型电压门控Ca^2＋通道和肌浆网兰诺定受体（RyR）／Ca^2＋释放通道的相互作用。在骨骼肌细胞中,DHPR与RyRl在结构上二机械偶联,不依赖细胞外Ca^2＋即可激活RyRl;在心肌细胞中,去极化激活DHPR,细胞外Ca^2＋内流,内流的Ca^2＋通过钙诱导钙释放（CICR）机制激活RyR2。最近的研究表明,DHPR与RyR之间的信号转导通常是双向的。DHPR与RyR机械和化学的双向偶联机制调节这两种Ca^2＋通道的效率、精确度和活性。     

Ca^2＋参与NO对蚕豆气孔运动的调控

观察了Ca^2 、Ca^2 的螯合剂和Ca^2 通道抑制剂对NO调控的蚕豆气孔运动的影响。结果表明,NO的供体1～100μmol／L SNP(sodium nitroprusside,硝普纳)可诱导气孔关闭;除去表皮条缓冲液中的Ca^2 后,NO不再影响气孔的运动;Ca^2 的螯合剂EGTA和BAPTA几乎可以完全抑制NO诱导的气孔关闭作用;胞内钙通道抑制剂钌红(rutheniumred)和L型Ca^2 通道阻断剂硝苯吡啶(nifedipine)能够减弱SNP诱导气孔运动的关闭趋势;加入Ca^2 通道抑制剂LaCl3,则外源NO失去其诱导气孔关闭的作用。说明在NO调控的气孔运动中,在NO信号途径的下游可能涉及来自胞内和胞外Ca^2 的参与,并且胞外Ca^2 更为重要。     

Ca^2＋／钙调蛋白依赖性蛋白激酶在细胞增殖中的作用liferation

钙调蛋白（calmodulin,CaM）是Ca^2＋的受体蛋白,活化的CaM经Ca^2＋／CaM依赖性蛋白激酶（Ca^2＋／calmodulin dependent protein kinases,CaMKs）途径,影响细胞的生长和分裂。CaMKs在调节不同组织正常细胞及恶性细胞的细胞周期进程、核转录及信号转导的过程中发挥重要作用,通过不同机制及Ca^2＋／CaM依赖性激酶激酶诱导的相关级联反应影响多种细胞的增殖。对CaMKs主要成员CaM KⅠ、CaM KⅡ、CaM KⅢ、CaM KⅣ的生物学特点以及其在细胞增殖中作用的最新研究进展进行了综述。     

钙-钙调素信号系统参与热激信号转导的研究

根据作者实验室的研究工作结合国内外的研究动态讨论热激信号转导的Ca2 -CaM途径。作者实验室的工作表明,钙一钙调素(Ca^2 -CaM)信号系统参与植物热激信号转导。激光共聚焦扫描显微镜的观察结果表明,37℃热激可引起小麦胞内自由Ca。’浓度迅速提高。在Ca^2 存在条件下,热激也引起小麦CaM基因CaM1-2表达及CaM蛋白含量增加。Ca^2 可促进小麦热激基因hsp26和mp70表达和热激蛋白合成,而Ca^2 螯合剂EGTA、Ca^2 通道阻断剂异搏定和LaCl3、CaM抑制剂W7、TFP和CPZ明显降低热激基因hsp26和mp70表达和热激蛋白合成。EGTA、异搏定、TFP或CPZ也阻止小麦耐热性的获得。小麦CaM基因与热激基因的表达动力学研究表明CaM位于热激信号转导的上游,而Ca^2 是启动热激反应的胞内关键因子。凝胶阻滞分析的结果表明,Ca^2 -CaM在热激信号转导中的作用是通过激活热激转录因子的DNA结合活性来实现的。根据大量实验证据,作者提出在植物细胞内存在一条新的热激信号转导途径——钙一钙调素途径。     

钙网蛋白在心肌肥大中的研究进展

钙网蛋白（calreticulin,CRT）是内质网中主要的Ca^2＋结合分子伴侣,具有调控细胞Ca^2＋稳态、蛋白质合成与修饰等作用,参与调节细胞凋亡、应激、心血管炎症反应等多种生理和病理生理过程。CRT属于心脏胚胎基因家族,通过调节心肌细胞肌原纤维形成、促进糖原分解、诱导肥大相关基因转录、调节心脏传导系统发育及心肌细胞凋亡等,在心脏发育及心肌肥大的发生、发展过程起重要作用,本文对CRT在心肌肥大中的作用及其信号转导途径予以综述。     

Bay K8644及nifedipine对大鼠下丘脑神经元L—型Ca^2＋通道特性的影响

采用神经元急性分离和膜片箍技术以及细胞贴附式方式记录通道活动,探讨DHP类Ca^2 通道激动剂Bay K8644及拮抗剂nifedipine对下丘脑神经元L－型Ca^2 通道的影响,结果显示,在Bay K8644作用下,通道开放形式发生变化,明显可见多级开放;通道平均开放时间,平均开放概况显著增加,但单通道电导无明显变化。nifedipine的作用与Bay K8644相反。结果提示,Bay K8644对下丘脑神经元L－型Ca^2 通道有明显激动作用 nifedipine有显著抑制作用。     

内皮素-1通过L-型钙通道的Ca^2＋内流和钙致钙释放诱导心肌细胞内[Ca^2＋]的增加

本研究利用fura-2-AM荧光成像和膜片钳技术,发现内皮素-1（Endothelin-1,ET-1）可显著提高大鼠分离心肌细胞内钙离子水平（[Ca^2＋]i）,激活心肌细胞钙通道．ETA受体阻滞剂BQ123能够消除ET-1提高[Ca^2＋]i的效应,而ETB受体阻滞剂BQ788对该效应无影响,用ryanodine受体阻断剂ryanodine（10μmol／L）预处理,可以使ET-1诱导的[Ca^2＋]i的增加抑制46.7％,蛋白激酶A（PKA）的抑制剂、蛋白激酶C（PKC）的抑制剂和血管紧张素Ⅱ-型受体（ATI receptor）的抑制剂都能够抑制ET-1诱导的[Ca^2＋]i的增加,本研究发现ET-1能够提高全细胞L-型钙通道电流的幅度,增加L-型钙通道单通道的开放概率．并且BQ123完全阻止了ET-1诱导的L-型钙通道开放概率增加的效应．本研究证明了ET-1通过一系列机制调节钙超载,包括L-型钙通道的激活,钙致钙释放（CICR）,ETA受体,PKC,PKA和血管紧张素Ⅱ-型受体也参与到了这个途径中。     

Ca2+参与水杨酸诱导蚕豆气孔运动时的信号转导

在一定条件下,外源水杨酸(SA)可以诱导蚕豆(Vicia faba L.)气孔关闭,阻止气孔张开。以Fluo-3—AM作为Ca^2 的荧光探针,利用激光共聚焦扫描显微技术,对水杨酸调控气孔运动中保卫细胞胞质Ca^2 的变化趋势及Ca^2 的来源进行了研究。结果表明,水杨酸可引起胞质Ca^2 增加,这种变化发生在气孔开度改变之前。Ca^2 螯合剂BAPTA（1,2-bis(2-amino phenox-y)ethane-N,N,N′,N′-tetraacetic acid,1mmol/L)几乎可以完全抑制水杨酸诱导气孔开度减小的作用;胞外Ca^2 螯合剂EGTA(2mmol/L)、质膜Ca^2 通道抑制剂尼群地平(nifedipine,NIF,1μmol/L)和LaCl3(1mmol／L)可不同程度地减弱水杨酸诱导气孔关闭的效应。BAPTA(1mmol／L)预处理后,水杨酸不再引起胞质Ca^2 含量改变;尼群地平能够降低水杨酸引起的胞质Ca^2 增加的幅度。说明Ca^2 可能参与水杨酸诱导气孔运动的信号转导。水杨酸引起胞内升高的Ca^2 可能既来自胞外又来自胞内,胞内Ca^2 库可能是其主要来源。     

pH改变对心肌细胞内Ca2+浓度和细胞长度的影响

目的：探讨细胞内pH(pHi)改变对心肌细胞内Ca^2 浓度（[Ca^2 ]i)和细胞长度的影响。方法：心肌细胞内分别灌注20mmol/L丙酸钠和15mmol/L NH4Cl ,建立细胞内酸碱中毒模型。荧光指示剂indo-1和SNARF－1载入大鼠心肌细胞内,用荧光显微镜同时测定心肌[Ca^2 ]i、pHi和细胞长度。结果：细胞内酸中毒早期,收缩期和舒张期[Ca^2 ]i轻度增加,细胞缩短（CS）降低,细胞长度增加,心肌纤维对Ca^2 的敏感性和CS／[Ca^2 ]i降低（P＜0．01）;碱中毒时,收缩期和舒张期[Ca^2 ]i均较对照组降低,CS增加,细胞长度变短,心肌纤维对Ca^2 的敏感性和CS／[Ca^2 ]i增加（P＜0．01）。结论：酸中毒早期[Ca^2 ]i和细胞长度增加,碱中毒时[Ca^2 ]i和细胞长度降低。酸、碱中毒对Ca^2＋敏感性的影响并非线性关系,即单位pHi变化时酸中毒对敏感性的影响较碱中毒小。     

Ca2+对骨骼肌钙释放通道的调节

钙释放通道（calcium release channel）又称Ryanodine受体（RyR）,是细胞内质网膜上介导细胞内钙信号转导的离子通道。RyR1在骨骼肌细胞的兴奋-收缩偶联过程中起重要作用,是肌质网快速释放Ca^2＋的通道。许多调节因素,如一些内源性蛋白（FK结合蛋白、钙调素、钙结合蛋白）和一些离子（Ca^2＋、Mg^2＋）,通过不同的作用位点与RyR1结合,调控RyR1的结构与功能。研究表明,Ca^2＋是众多调节RyR1因素中的核心成分和前提条件,其对RyR1的结构与功能有重要的调控作用。     

植物耐冷性分子机理的研究进展

近年来对植物耐冷性分子机理的研究不断深入。主要体现在以下4个方面：植物的冷敏感性可以通过调节膜脂的不饱和脂肪酸水平得到调控,调节的途径是通过酰脂去饱和酶和甘油-3-磷酸酰基转移酶的作用;利用转基因技术在植物中超表达抗氧化酶基因,如编码SOD、APX、CAT和GR等的基因,可望提高耐冷性;植物低温逆境信号转导的研究表明,ABA不仅是重要的低温逆境信号,而且可调节冷害下基因的表达,Ca^2 是一个主要的第二信使,蛋白激酶途径也参与了植物冷害的信号转导;低温诱导的蛋白或酶类主要有脱水蛋白和热稳定蛋白。     

白细胞介素-2对大鼠心肌Ca2+ATPase和Na+ /K+ATPase的影响

为了探讨IL－2对心肌细胞内钙影响的可能机制,用光学法检测心肌肌浆网Ca^2 ATPase的活性,以及细胞膜Ca^2 ATPase和Na^ /K^ ATPase的活性。结果：（1）用IL－2（10、40、200、800U/ml）灌流心脏后,其肌浆网Ca^2 ATPase的活性随IL－2浓度的升高而增强;（2）在ATP浓度为0.1-4mmol/L时,Ca^2 ATPase的活性随ATP浓度的升庙则增强,由IL－2（200U／ml）灌流后的心脏获得肌浆网（SR）,其Ca^2 ATPase的活性对ATP的反应强于对照组;（3）在[Ca^2 ]为1－40μmol/L时,心脏SR Ca^2 ATPase的活性随[Ca^2 ]增加而增强,而IL－2灌流心脏后分离的SR,其Ca^2 ATPase活性在[Ca^2 ]升高时没有明显改变;（4）用nor-BNI(10nmol/L）预处理5min后,IL－2（200U／ml）灌流后不再使SR Ca^2 ATPase的活性增强;（5）用PTX（5mg/L）预处理后,IL－2对SR Ca^2 ATPase的影响减弱;（6）用磷脂酶C（PLC）抑制剂U73122（5μmol/L）处理后,IL－2不再使SR Ca^2 ATPase活性增高;（7）用IL－2直接处理从正常大鼠分离的SR后,对SR Ca^2 ATPase活性无明显影响;（8）IL－2灌流后,对心肌细胞膜Ca^2 ATPase和Na^ /K^ ATPase活性没有显著。上述结果表明,IL－2灌流心脏后使心肌肌浆网Ca^2 ATPase的活性增加,心肌细胞膜上的κ－阿片受体及其下游的G蛋白和PLC介导了IL－2的作用。尽管IL－2提高SR Ca^2 ATPase对ATP的反应性,但却抑制SR Ca^2 ATPase对钙离子的敏感性。IL－2对心肌细胞膜Ca^2 ATPase和Na^ /K^ ATPase的活性无明显影响。     

尼氟灭酸对肝癌细胞增殖的影响

为了观察氯通道阻断剂尼氟灭酸(NFA)对人肝癌细胞(kuman hepatoma cell,HHCC)增殖的影响,我们将NFA作用于HHCC,应用细胞计数法及噻唑兰(MTT)比色分析法观察细胞增殖情况;用流式细胞仪检测细胞周期时相;并用激光扫描共聚焦显微镜检测[Ca^2 ]i的变化。结果发现,NFA使HHCC细胞数及MTT光吸收值(OD)较对照组都显著降低,去除NFA后,OD值逐渐恢复。经100μmol/L NFA处理48h的HHCC细胞G1期细胞比例比对照组明显增高,S期及G2期细胞比例明显低于对照组。细胞外应用NFA(100μmol/L)使[Ca^2 ]i快速降低,去除NFA后,[Ca^2 ]i可恢复。这些结果表明,尼氟灭酸能抑制细胞增殖,其机制可能与细胞内信号转导Ca^2 /CaM途径被抑制有关。     

植物细胞的钙信号转导

Ca^2 信号在植物体胞内信号转导途径中起重要的作用．对钙调素及CBL蛋白在植物体内的表达模式、亚细胞定位、靶向以及钙信号通路方面的研究的进展进行了综述。     

趋化因子受体与信号转导

趋化因子受体是一类表达于不同类型细胞上的含有7个跨膜区的G蛋白偶联受体超家族,通过与趋化因子作用参与细胞的生长、发育、分化、凋亡、组织分布等,同时亦是HIV的协同受体。它可激活磷脂酶、脂类激酶、蛋白激酶、调节细胞Ca^2 浓度,激活JAK／STAT途径,引发一系列的信号转导通路。     

Ca^2＋信号途径参与稻瘟病菌分生孢子萌发及附着胞形成的调控

为了确定Ca^2 信号途径是否参与、在哪一时期参与稻瘟病菌分生孢子萌发及附着胞形成过程的调控,用四种可从不同位点阻断 Ca^2 信号途径的抑制剂分别处理分生孢子,观察抑制剂对孢子萌发及附着胞形成过程的抑制作用。结果表明：Ca^2 螯合剂 EGTA、Ca^2 通道抑制剂 Verapamil、抑制磷脂酶 C 活性的抑制剂 U-73122、影响钙调素与钙调素依赖蛋白激酶作用位点的抑制剂 KN-93,随着浓度的增加,对孢子萌发和附着胞形成过程的抑制作用明显增强;同一浓度下,抑制剂对附着胞形成过程的抑制作用大于孢子萌发过程;抑制剂影响孢子萌发和附着胞形成过程在萌发早期(1-4h)最有效;在完全被抑制、不能萌发的孢子内出现了许多颗粒状囊泡;抑制剂可使附着胞形态明显变小甚至不能形成。以上结果表明钙信号途径参与了稻瘟病菌孢子萌发及疏水条件下附着胞形成过程的调控。     

关键蛋白酶激活因子Apaf-2/CytC在细胞凋亡中的作用

描述了Apaf-2/CytC在细胞凋亡中的作用,主要阐述了细胞凋亡相关因子Apaf-2/CytC的发现,Apaf-2与Apaf-1及Apaf-3在细胞凋亡中的作用及相互关系,CytC介导细胞凋亡的方式。探讨了线粒体CytC的泄漏机制,对MPTP假说、专一性通道假说和线粒体膨胀假说进行了阐述,并对细胞凋亡信号转导途径,如CytC途径、Fas/FasL途径、蛋白激酶途径、AIF凋亡途径及这些信号转导途径间的对话进行了分析,最后分析了研究CytC与细胞凋亡分子机制的意义并提出细胞凋亡分子机制中一些未完全研究清楚的问题。     

干预DAG-PKC信号转导通路对糖尿病大鼠心肌细胞JNK1和IRS1基因表达的影响

目的干预二酰甘油-蛋白激酶C(DAG-PKC)信号转导通路后观察JNK1、IRS1等在糖尿病大鼠心肌中的表达情况。方法采用HE染色,masson染色、电镜观察大鼠心肌的病理变化,应用免疫组化、Real-Time PCR检测PKCβ2、JNK1及IRS1在大鼠心肌的表达情况。结果糖尿病模型组PKCβ2、JNK1、p-JNK、IRS1表达明显高于对照组,干预DAG-PKC信号转导通路后明显下调其表达水平。结论 DAG-PKC通路可能是通过G蛋白受体和胰岛素受体途径的共同信号点JNK1影响下游的信号传导而导致糖尿病心肌病的发生发展,DAG-PKC-JNK1-IRS1-Akt/PKB-mTOR-p70S6K1等一系列信号位点可能是DAG-PKC信号转导通路引起糖尿病心肌病可能的潜在途径。     

库容性Ca2+内流参与ACh诱导的大鼠远端结肠平滑肌收缩

应用生物换能技术和Ca^2＋通道特异性阻断剂观察并记录大鼠离体远端结肠平滑肌收缩张力的变化,分析库容性Ca^2＋内流（capacitative Ca^2＋ entry,CCE）是否与ACh诱导的离体远端结肠平滑肌收缩反应有关。结果表明,以无钙的Krebs液灌流或应用EGTA螯合细胞外Ca^2＋后,高K^＋及ACh引起的远端结肠平滑肌收缩几乎完全消失。电压操纵性Ca^2＋通道阻断剂verapamil也能减弱高K^＋及ACh引起的远端结肠平滑肌收缩,其减弱的程度分别为74％和41％。在无钙的Krebs液中,5μmol／LACh可引起离体肠管瞬时性收缩,这是由肌质网（sarcoplasmic reticulum,SR）释放钙所致：然后加入10μmol／L阿托品（atropine）,并在此基础上恢复细胞外Ca^2＋（2．5mmol／L）,结肠平滑肌则出现持续性收缩,待收缩反应达峰值时,加入5μmol／L verapamil,收缩无明显变化,且该收缩反应对钙库操纵性通道（store-operated Ca^2＋ channel,socc）阻断剂La^3＋敏感,20,50和100μmol／L的La^3＋使上述收缩张力分别降低15％,23％和36％,且呈浓度依赖性,但对Cd^2＋不敏感。研究结果提示,细胞外Ca^2＋内流对高K^＋及ACh介导的离体远端结肠平滑肌持续性收缩是必需的,由ACh诱导的远端结肠平滑肌收缩至少包括SR释放钙引起的短暂性收缩及受体操纵性Ca^2＋通道（receptor-operated Ca^2＋ channel,ROCC）、电压操纵性Ca^2＋通道（voltage-operated Ca^2＋ channel,VOCC）和CCE介导的胞外Ca^2＋ 内流等途径。这将从通道水平进一步分析消化管平滑肌收缩的机制和特征,亦将为预防和控制因胃肠动力紊乱所致的消化管疾病寻求有针对性的药物干预和治疗提供理论依据。