Con A刺激致T淋巴细胞胞浆游离Ca~(2+)浓度升高

本文分别应用荧光Ca~(2+)指示剂Quin2和Indo-1研究了Con A刺激的T淋巴细胞[Ca~(2+)]i升高过程及其发生机制.结果表明Con A与T淋巴细胞作用可导致细胞[Ca~(2+)]i的迅速升高.这种增加的胞内游离Ca~(2+)不仅来自胞外Ca~(2+)的内流,也来源于胞内钙库的释放.其中Ca~(2+)内流与T细胞钙通道的开放有关.可被钙通道抑制剂戊脉胺抑制,细胞的去极化及钾通道阻断剂四乙胺均不能阻断Ca~(2+)的内流,提示Ca~(2+)内流不是通过电位操纵的钙通道实现的,也与拥通道的开闭无关.Ca~(2+)内流可能是通过Con A受体活化的受体操纵的钙通道而实现的.     

在ts-RSV LA90细胞转化过程中钙流变化的研究

本文以ts-RSV LA90细胞为模型,用放射性同位素示踪技术测定了通过细胞质膜的~(45)Ca~(2+)流水平;同时用钙指示剂Indo-1 AM和光学多道分析仪测定了胞内[Ca~(2+)]_i,初步研究了Ca~(2+)流和[Ca~(2+)]_i在v-src基因引起细胞转化过程中的动态变化。结果表明LA90细胞质膜上~(45)Ca~(2+)流的改变是细胞转化过程中可以检测到的早期事件之一,转化状态(33℃)细胞的~(45)Ca~(2+)流大于正常状态(40℃)的,细胞从正常到转化(40℃→33℃)的25分钟内~(45)Ca~(2+)流就有明显增大。TMB-8可以抑制转化引起的~(45)Ca~(2+)流出的增大,小牛血清可以刺激正常状态细胞的~(45)Ca~(2+)流出增大,~(45)Ca~(2+)流出与温度有一定依赖关系;细胞转化引起的~(45)Ca~(2+)流入增大,可被异博定抑制,~(45)Ca~(2+)流入不受温度的影响。LA90细胞[Ca~(2+)]_i在转化早期有明显升高,并维持在较正常细胞高2—3倍的水平,A23187-Br可提高正常LA90细胞[Ca~(2+)]_i,[Ca~(2+)]_i不受温度的影响。从质膜上~(45)Ca~(2+)流和[Ca~(2+)]_i的增大说明转化细胞虽然对胞外Ca~(2+)浓度依赖性下降,但维持增殖及转化状态仍然需要一定的胞外Ca~(2+),并通过提高质膜Ca~(2+)流入和释放内源性Ca~(2+),使转化细胞[Ca~(2+)]_i维持在较高水平上。LA90细膜质膜上~(45)Ca~(2+)流和[Ca~(2+)]_i的增大在细胞转化中起着重大作用。     

钙通道与钙释放通道

1.Ca~(2+)的重要生理作用胞内游离钙浓度([Ca~(2+)])的变化调节着细胞的代谢、基因表达等细胞共有的活动,以及始动兴奋、收缩或出胞分泌以及激活和失活离子通道等细胞不同的反应。[Ca~(2+)]的升高主要依赖于胞外钙经质膜上的钙通道内流或/和胞内储存钙的释放。释放的内钙也是藉细胞器膜的钙释放通道进入胞浆。可见通道启闭活动的正常是维持[Ca~(2+)]正常的一个重要保证。2.离子通道及其分类离子通道是贯穿于质膜或细胞器膜的大分子蛋白质,其中央形成能通过离子的亲水性孔道(pores)。离子的跨膜转运是通过膜上通道蛋白的功能来完     

血管紧张素Ⅱ增加新生鼠脑细胞胞浆Ca~(2+)浓度

本文应用荧光钙测定技术观察了血管紧张素Ⅱ(AⅡ)对新生Wistar鼠脑细胞胞浆Ca~(2+)浓度([Ca~(2+)]_i)的影响。结果表明:血管紧张素Ⅱ在1nmol/L—1μmol/L浓度下可诱导新生鼠脑细胞[Ca~(2+)]_i增加,具量效关系。在无外Ca~(2+)存在对,其增加幅度有所减少。上述效应可被血管紧张素Ⅱ拮抗剂Saralasin所阻断,并呈剂量依赖关系。上述结果提示,血管紧张素Ⅱ可激活血管紧张素AⅡ受体,增加脑细胞[Ca~(2+)]_i,该效应通过细胞内Ca~(2+)释放和细胞外Ca~(2+)内流两条适径实现,前者的作用是主要的。     

强声暴露对巴马小型猪海马细胞内Ca~(2+)变化及其信号通道的影响

声音对神经系统有重要影响,本研究旨在探讨噪音或高强度声音刺激对神经系统的影响及其机制。将听力正常的巴马小型猪随机分为正常对照组与强声暴露组。强声暴露组的巴马小型猪暴露于中低频强声(900 Hz-142 dB SPL)环境中15min,暴露结束后即刻分离出海马组织。用Fluo-4探针观察海马组织细胞内Ca~(2+)浓度([Ca~(2+)]_i)的变化,用real-time PCR和Western blot分别检测Ca~(2+)受体、L-型Ca~(2+)通道α2/δ1亚基、PKC和PI3K的mRNA和蛋白表达,用DAPI染色法观察细胞核形态变化。结果显示,相对对照组,强声暴露组小型猪海马组织细胞[Ca~(2+)]_i明显增加,L-型Ca~(2+)通道α2/δ1亚基、PKC和PI3K mRNA表达上调,Ca~(2+)受体和PKC蛋白表达显著上调。此外,强声暴露引起海马组织细胞核出现肿胀变形等损伤样改变。以上结果提示,强声暴露可以通过激活海马组织PKC信号通路,引起[Ca~(2+)]_i上调,最终导致海马组织内细胞的损伤。本研究结果不仅揭示了强声引起神经损伤的可能机制,同时为防护强声对神经系统造成的损伤提供了新的思路。     

血管平滑肌细胞的钙动力学

血管平滑肌细胞外的Ca~(2+)通过多种通道进入细胞内。Ca~(2+)通道的本质是镶嵌在膜脂质双分子层中的糖蛋白,神经介质和药物可影响Ca~(2+)通道的功能。靠近胞膜的肌质网和胞膜内侧面的高亲和性Ca~(2+)结合位点是血管平滑肌细胞内储存和释放Ca~(2+)的主要部位。胞浆[Ca~(2+)]增高后在钙调蛋白的介导下引起血管收缩。高血压等血管性疾病的发生与其平滑肌细胞的钙动力学异常有关。     

促甲状腺激素对甲状腺细胞胞内游离钙和钙调蛋白的影响

本文研究TSH和forskolin对原代培养的猪甲状腺细胞[Ca~(2+)]_i和钙调蛋白的影响。结果表明,TSH可引起甲状腺细胞[Ca~(2+)]_1急性升高。此反应是剂量依赖关系,而与细胞外钙的存在与否无关。其反应性在细胞单层高于细胞是液,近汇合细胞单层高于汇合细胞单层。TSH作用3天,可使甲状腺细胞的钙调蛋白含量增高,此作用与TSH对甲状腺细胞数的影响无关。Forskolin对甲状腺细胞的[Ca~(2+)]_i和钙调蛋白均无明显的影响。     

钙离子研究进展

一、钙离子振荡的时间空间分布通常有两个平行的系统调节着细胞内Ca~(2+)的释放。在大多数可兴奋细胞,细胞外钙由电压敏感钙通道进入细胞,使胞内游离钙[Ca~(2+)]_i有一个初期上升,后者使内质网上的ryanodine敏感钙通道开放,将Ca~(2+)释放到胞浆内。而在许多非可兴奋细胞,细胞表面受体由G蛋白介导     

盐胁迫对甜菊细胞内游离Ca2+浓度的影响

钙离子不仅是植物生长发育所需的一种大量元素,而且起了偶联细胞外刺激与胞内反应第二信使的作用,是多种受体激动后信息传递过程的中心环节。近年的研究表明:高温、干旱、触摸、低渗、低温、风、机械刺激、病原菌感染等多种环境胁迫均能引起胞质Ca~(2+)水平的改变。这种变化被认为是植物细胞感受环境胁迫的原初反应之一,它通过启动基因表达和胞内一系列生理生化过程调节细胞对环境改变的适应反应。胞质Ca~(2+)水平的改变有两种来源:胞外Ca~(2+)跨膜内流和胞内钙库如内质网中的Ca~(2+)释放。其中由肌醇磷     

砷诱导蚕豆气孔保卫细胞死亡的毒性效应

采用蚕豆(Vicia faba L.)叶面气孔保卫细胞,研究砷对细胞的毒性效应。结果表明,0.3—10 mg/L的NaAsO_2能降低保卫细胞活性,使部分细胞死亡,死亡率随砷浓度升高而增高。死细胞中呈现核固缩、核崩解等典型程序性死亡特征,且泛caspase抑制剂Z-Asp-CH_2-DCB能阻止NaAsO_2诱发的细胞死亡。过氧化氢清除剂过氧化氢酶与NaAsO_2共同作用时,细胞死亡率显著低于砷单独处理组,保卫细胞内Ca~(2+)水平降低,具程序性死亡特征的细胞数减少;Ca~(2+)特异性螯合剂EGTA亦能降低NaAsO_2诱发的细胞死亡。研究结果表明,NaAsO_2能诱发蚕豆保卫细胞程序性死亡,该过程由胁迫引发的ROS升高引起,ROS可能通过激活质膜Ca~(2+)通道,使胞外Ca~(2+)内流,造成胞内Ca~(2+)浓度升高,进而诱导细胞程序性死亡。     

Con A刺激致T淋巴细胞胞浆游离Ca~(2 )浓度升高

本文分别应用荧光Ca~(2 )指示剂Quin2和Indo-1研究了Con A刺激的T淋巴细胞[Ca~(2 )]i升高过程及其发生机制.结果表明Con A与T淋巴细胞作用可导致细胞[Ca~(2 )]i的迅速升高.这种增加的胞内游离Ca~(2 )不仅来自胞外Ca~(2 )的内流,也来源于胞内钙库的释放.其中Ca~(2 )内流与T细胞钙通道的开放有关.可被钙通道抑制剂戊脉胺抑制,细胞的去极化及钾通道阻断剂四乙胺均不能阻断Ca~(2 )的内流,提示Ca~(2 )内流不是通过电位操纵的钙通道实现的,也与拥通道的开闭无关.Ca~(2 )内流可能是通过Con A受体活化的受体操纵的钙通道而实现的.     

钙离子对心脏的反常作用

“钙离子反常作用”是在离体灌流的动物心脏先用无钙灌流液(除Ca~(2+)缺乏外其它成分均正常)灌流一定时间,继而恢复正常灌流时所观察到的一种严重心肌损害现象。该现象的发生可能是由于恢复正常灌流时Ca~(2+)的大量快速内流造成细胞Ca~(2+)过荷所致;而无钙灌流则使细胞膜超微结构和通透性发生变化,对Ca~(2+)通透性显著增高。     

1,25-(OH)_2D_3诱导HL-60细胞分化后胞液Ca~(2+)浓度、磷酸化酶a和微粒体Ca~(2+)-ATP酶活性的改变

1,25-(OH)_2D_3对HL-60细胞具有促分化作用。本文报道了1,25-(OH)_2D_3在促进HL-60细胞分化前后胞液Ca~(2+)浓度、磷酸化酶a和微粒体Ca~(2+)-ATP酶活性的改变。结果表明,1,25-(OH)_2D_3加入HL-60细胞培养液后72小时,细胞NBT染色阳性率高于70％,形态向正常分化的细胞转化。同对,胞液Ca~(2+)浓度和微粒体Ca~(2+)-ATP酶活性明显降低,而磷酸化酶a活性显著升高。结果提示,在1,25-(OH)2_D_3作用下,HL-60细胞不仅杀菌功能增强,细胞内胞液Ca~(2+)浓度趋向正常,与钙恒稳有关的酶活性也同样发生改变。即1,25-(OH)_2D_3对HL-60细胞的诱导作用伴有钙恒稳的改变。这些变化与DMSO的作用相同。     

小麦叶肉细胞原生质体中微管骨架的排列格局与[Ca2+]cyt的关系

以小麦叶肉细胞原生质体为材料,通过免疫荧光标记和Ca~(2 )荧光染料的装载并结合药物学试验,借助激光共聚焦扫描显微镜观察,探讨微管骨架和Ca~(2 )之间的内在联系。试验结果表明,[Ca~(2 )]_(cyt)的升高能够诱发微管骨架的解聚;而微管骨架的解聚也会促使胞外Ca~(2 )内流,进而造成[Ca~(2 )]_(cyt)的升高。     

TRP通道与自噬相关性的探讨

TRP通道(Transient Receptor Potential,瞬时受体电位通道)是细胞内重要的Ca~(2+)调控通道,其在细胞内有着独特的分布及其能与其它钙离子传感元件特定地相互作用。TRP通道蛋白通过对Ca~(2+)的调控发挥调节细胞的多种生理活动,如自噬和凋亡等。其中细胞质膜或是细胞器膜上的这些钙离子通道开放后可提升胞质[Ca~(2+)]i,为自噬的启动提供Ca~(2+)。自噬启动的初衷是为了使细胞能够在缺氧、营养匮乏及病理因素等应激状态下降解细胞内某些细胞成分满足某些重要生理活动的物质需求,但有大量的研究显示过度的自噬可导致细胞发生与凋亡相关的细胞程序性死亡,因而TRP通道对自噬的调控作用与疾病的发生、发展紧密相连,如TRPML1(Transient Receptor Potential mucolipin-1)与IV型粘膜脂质沉积症相关。根据目前对TRP通道与自噬的研究结果来看,不同的TRP通道可通过不同的机制升高胞质[Ca~(2+)]i,这都与不同TRP通道蛋白在细胞内的特定分布有关,如TRPV(Transient receptor potential vanilloid)通道主要在细胞质膜或内质网膜上调控Ca~(2+),而TRPML则主要在溶酶体上发挥作用,但具体分子通路激活机制尚需进一步研究。     

非损伤微测技术实时检测海马脑片跨膜钙离子流

脑内β-淀粉样蛋白(amyloid-βprotein,Aβ)的聚集是阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)的重要病理特征。Aβ的神经毒性作用机制与其扰乱神经元Ca~(2+)稳态有密切关系。非损伤微测技术(non-invasive micro-test technique,NMT)是近年发展起来的一种利用Fick第一扩散定律和Nernst方程,通过非接触方式检测膜外扩散电位获取离子跨膜流速的最新技术手段。本研究在C57BL/6小鼠海马脑片,利用NMT首次检测了Aβ对谷氨酸(Glu)诱发的Ca~(2+)内流以及细胞外低钙引起的Ca~(2+)外排的影响,并初步探讨了Aβ扰乱神经元Ca~(2+)稳态的相关机制。结果显示:(1)急性给予Glu可诱发海马脑片CA1区神经元产生起始快、继而缓慢衰减的持续性内向Ca~(2+)流;(2)Aβ预处理浓度依赖性地增强海马神经元对Glu的反应性,显著提高给药后5 min内Ca~(2+)内流的平均流速,而NMDA受体拮抗剂D-APV可有效阻断Aβ对神经元Glu反应的这种易化作用;(3)用低钙人工脑脊液急性灌流脑片可引起海马CA1区神经元产生持续的外向跨膜Ca~(2+)流,其大部分可被特异性Na+/Ca~(2+)交换体抑制剂KB-R7943所阻断;(4)Aβ预处理可部分抑制低钙人工脑脊液引起的Ca~(2+)外排。这些结果表明:Aβ引起的细胞内Ca~(2+)超载不仅涉及到Ca~(2+)内流增加,也与其对Ca~(2+)外排的抑制有关;Aβ易化Glu的兴奋毒作用主要是通过NMDA受体介导的,其抑制Ca~(2+)外排的靶点主要是Na+/Ca~(2+)交换体。NMT具有操作相对简单、实时获取结果、非损伤的优点,适用于脑片Ca~(2+)内流和Ca~(2+)外排的长时间测定。因此,本研究不仅为解释Aβ所致Ca~(2+)超载的神经毒性机制提供了新的实验证据,也为开展跨膜Ca~(2+)信号转导机制的脑研究提供了新的技术方法。     

心肌细胞核Ca2+库特点及其调节的离体研究

研究核外Ca~(2+)浓度对核Ca~(2+)的影响,及细胞核Ca~(2+)摄取和释放的关系,以探讨核Ca~(2+)转运的调节机制。采用差速离心和密度梯度离心法分离纯化心肌细胞核,以Fluo-4/AM荧光指示剂负载心肌细胞核,应用激光共聚焦扫描显微镜和荧光分光光度计进行观察和测定。结果显示,分离纯化的成年大鼠心肌细胞核内自由[Ca~(2+)]随着核外[Ca~(2+)]的增加而逐渐增加,孵育液[Ca~(2+)]为1000 nmol/L达高峰,但二者增加的程度并不一致,之后随核外[Ca~(2+)]浓度的增加而呈降低趋势。ATP和100—600nmol/L的核外游离Ca~(2+),使心肌细胞核显示核被膜腔Ca~(2+)荧光,ATP和1000nmol/L的核外游离Ca~(2+)则进一步引起核浆内的Ca~(2+)荧光强度升高。荧光染色观察可见IP_3受体染色主要位于核内膜,而钙泵和ryanodine受体染色主要位于核外膜。IP_3和Ryancodine使核Ca~(2+)短暂升高1.68倍和1.93倍(P<0.001),而钙泵抑制剂Thapsigargin和IP_3受体抑制剂Heparin则分别使核Ca~(2+)降低64%和35.6%(p<0.05)。ryanodine使IP_3升高的核Ca~(2+)显著回落至正常水平以下(p<0.001)。Thapsigargin不能阻断IP_3和Ryanodine所致的核Ca~(2+)释放增加(p<0.05),但事先采用钙泵抑制剂Thapsigargin预处理心肌细胞核,则能显著的阻断IP_3和Ryanodine所致的核Ca~(2+)升高作用(Ca~(2+)释放作用)(p<0.05)。结果提示大鼠心肌细胞核可能也是细胞内的钙库之一,心肌细胞核上存在Ca~(2+)-ATPase、ryanodine受体和IP_3受体等Ca~(2+)转运系统,可能参与核Ca~(2+)摄取和释放的调节。     

降钙素基因相关肽对缺氧时海马细胞内游离Ca^2＋的影响

本实验用Ｆｕｒａ－２荧光测定技术直接监测了缺氧时大鼠海马细胞内游离Ｃａ２＋浓度（［Ｃａ２＋］ｉ）的变化,并观察了降钙素基因相关肽（ＣＧＲＰ）对这种变化的影响。结果发现,缺氧可使海马细胞［Ｃａ２＋］ｉ显著增高;４或８ｎｍｏｌ／ＬＣＧＲＰ能明显地降低缺氧引起的［Ｃａ２＋］ｉ增高,但在无胞外Ｃａ２＋的情况下,ＣＧＲＰ的作用消失。结果表明,ＣＧＲＰ的降钙作用是通过抑制缺氧时胞外Ｃａ２＋的内流来实现的。     

豚鼠心肌α-肾上腺素受体反应的可能机制——增强细胞外钙离子内流

同时记录豚鼠心室肌细胞动作电位、零期最大去极化速率和心肌条的收缩幅度,观察了α-肾上腺素受体激动剂或增加细胞外钙离子浓度([Ca~(2 )]_0)的作用,以及在肾上腺素受体或钙通道阻断剂存在下这些作用的变化,试图分析α-受体与钙通道的可能关系。我们看到甲氧胺与增加[Ca~(2 )]_0都可使动作电位峰值增加、平台期电位高抬、收缩幅度增高,甲氧胺的效应可被戊脉胺阻断,而增加[Ca~(2 )]_0的效应可被酚妥拉明阻断。酚妥拉明同戊脉安两者的效应有近似之处,心得安对甲氧胺和增加[Ca~(2 )]_0效应无显著影响。由此认为:心肌α-肾上腺素受体的电生理效应与缓慢正性变力作用很可能是通过激活钙通道,增加细胞外钙离子的慢内流来实现的。     

由动作电位可引起垂体细胞胞液中 Ca~(2+)的振荡

离体培养的垂体 GH_3B_6细胞株采用两种新技术,即以 fura-α微荧光测定法在激发波长350和380nM监测单细胞内钙浓度的变化和电生理学的膜片电压钳位技术。记录整个细胞的电活动,观察两者的关系。结果显示,胞液游离 Ca~(2+)的变化与动作电位的变化是同时发生的,并表明自发动作电位的发放与单个动作电位能诱发胞液内游离钙明显的瞬态增高。[Ca~(2+)];瞬态变化的时程与量值依赖于发放动作电位的数目,但不依赖于去极化脉冲的时程。[Ca~(2+)](?)瞬时上升的最大值足够诱发垂体细胞的分泌活动。Ca~(2+)通道阻断剂