颈动脉体对化学信号的换能作用

颈动脉体可以将低氧和血液中其它刺激信号（可能包括低血糖）转换成不同强度的传入神经放电,沿心肺和神经内分泌反射的传入途径进入中枢,形成反射环路。低氧可抑制颈动脉体Ⅰ型细胞中的多种K＋通道,这种作用可能有种属差异; K＋通道的抑制使膜电位去极化,启动电压依赖性Ca2＋内流,最后导致神经分泌和传入放电。离子通道埘低氧的反应可能是通过间接途径发生的,因此近期的工作集中在研究颈动脉体Ⅰ型细胞中在低氧感受中起关键作用的其它蛋白质。虽然有人认为来源于线粒体和／或NADPH的活性氧（reactive oxygen species,ROS）起一定作用,但是它们在颈动脉体中转导低氧信号的证据还不足。目前正在对另外两种假设进行检验。第一种假设是血红素加氧酶2（haemoxygenase 2,HO-2）通过信号分子CO控制特殊K＋通道的活动,而CO的生成量与氧分压高低有关。第二种假设是认为细胞能量感受器腺苷酸活化蛋白激酶（AMP- activated protein kinase,AMPK）起作用;低氧时AMP／ATP比值升高,激活AMPK,从而抑制Ⅰ型细胞的K＋通道,传入放电增加。颈动脉体的细胞上具有丰富的对氧敏感的K＋通道,低氧感受这个重要的细胞活动可以通过多条途径进行,在总反应中每种蛋白质也可能起不同的作用,例如不同蛋白质对氧的亲合力不同等。关于颈动脉体感受低血糖的机制尚不清楚,但最近有证据提示,它并非由K＋通道关闭引起的,因此感受低血糖的机制和感受低氧的机制是不同的。     

细胞内低氧感受器:缺氧诱导因子-1脯氨酰羟化酶研究进展

哺乳动物细胞对低氧的适应性调节是通过改变一系列基因表达来实现的。调控这些基因表达最重要的转录因子是缺氧诱导因子-1（HIF-1）,而能够直接感受氧分压、作为氧感受器的一种双加氧酶——脯氨酰羟化酶（PHD）则是调节HIF-1的关键分子。常氧状况下,HIF-1α的两个关键氨基酸残基Pro402和Pro564被PHD羟基化进而被蛋白酶水解,此时细胞内无HIF-1聚集,形成一种氧分压正常的信号状态。低氧状况下,PHD羟基化HIF-1α反应受阻,HIF-1聚集并入核诱导多种靶基因表达,启动低氧应答反应。本文就PHDs家族如何调控HIF-1α及PHD的调节剂研究进展进行综述。     

缺氧信号转导通路的研究进展

人体组织和细胞在环境氧浓度改变的条件下,通过氧感受器和信号转导通路特异地调节某些基因或蛋白的表达来适应低氧.同时在缺氧情况下,缺氧反应导致多种细胞信号通路的激活参与调节呼吸、代谢、细胞生存等.在哺乳动物体内,HIFs是主要的低氧应激转录因子,其α亚基受到多种因素的影响,如PHDs、FIH1、线粒体、CHIP,本文将在常氧和缺氧状态下,对HIF稳定性调节机制及缺氧所介导相关信号转导通路进行综述.     

低氧诱导因子-1的结构、功能、调节及其与低氧信号转导的关系

在许多类型细胞均发现低氧可诱导低氧诱导因子-1（HIF-1）水平的 增高,说明存在一个普遍的氧感受和低氧信号转导机制,其中HIF-1起着重要的作用。本文 综述了HIF-1的结构、功能和活性调节及其与低氧信号转导的关系等方面的研究进展。     

低氧诱导因子—１的结构、功能、调节及其与低氧信号转导的关系

在许多类型细胞均发现低氧可诱导低氧诱导因子－１（ＨＩＦ－１）水平的增高,说明存在一个普遍的氧感受和低氧信号转导机制,其中ＨＩＦ－１起着重要的作用。本文综述了ＨＩＦ－１的结构、功能和活性调节及其与低氧信号转导的关系等方面的研究进展。     

急性低氧对大鼠脑组织钙调素含量及其依赖性蛋白激酶Ⅱ活性的影响

本实验观察了活性钙调素（ＣａＭ）含量和ＣａＭ依赖性蛋白激酶Ⅱ（ＣａＭｋｉｎａｓｅⅡ）活性在急性低氧（模拟海拔７０００ｍ,５ｈ）和常氧对照大鼠脑子组织中的变化。用流式产胞仪（ＦＡＣＳ）所测两组动物脑皮层细胞的ＣａＭ,平均荧光强度分别为４０．０±４．９和４６．１±５．８,急性低氧组明显低于常氧对照组（Ｐ＜０．０５）;用同位素液闪计数法所测两组动物皮层脑匀浆提取液中ＣａＭｋｉｎａｓｅⅡ活性,分别为１８４．３±８．１和１９８．８±９．４ｐｍｏｌＰｉ·ｍｉｎ－１·ｍｇ－１ｐｒｏ,急性低氧组明显低于常氧对照组（Ｐ＜０．０１）。结果提示ＣａＭ和ＣａＭｋｉｎａｓｅⅡ对低氧较为敏感,急性低氧时中枢神经细胞结构或功能的紊乱可能与活性ＣａＭ的含量减少和ＣａＭｋｉｎａｓｅⅡ活性能下降有关。     

多种翻译后修饰对低氧诱导因子-1α稳定性调控的机制

低氧诱导因子-1（hypoxia-inducible factor-1, HIF-1）是组织细胞对缺氧感应和调控的一类关键转录因子,在机体中广泛表达.作为细胞低氧应答反应中的重要调节因子,HIF-1能够调节100多种涉及低氧应激下细胞适应和存活的靶基因. HIF-1是由氧依赖的α亚基和细胞内稳定表达的β亚基构成的异源二聚体.其中α亚基对氧浓度变化敏感,是HIF-1的功能性亚基,它的表达活性决定了HIF-1的生物学活性.近期研究发现,HIF-1α的一系列翻译后修饰可改变其稳定性,进而调控其转录激活活性,从而参与肿瘤、低氧性肺动脉高压以及心血管疾病等的发生与发展.本文主要就HIF-1α的一列系翻译后修饰,如羟基化、泛素化、磷酸化、乙酰化、SUMO化修饰作一综述.     

长时间低氧对大鼠颈动脉体培养细胞的细胞内pH和膜电位的影响

本文的目的是研究长时间低氧对离体培养的大鼠颈动脉体球细胞（ｇｌｏｍｕｓｃｅｌｌ）的影响。对实验组Ｓｐｒａｇｕｅ－Ｄａｗｌｅｙ（ＳＤ）大鼠,首先将其置于模拟５０００ｍ高度低氧环境的低压舱中饲养７—１０ｄ,然后麻醉动物,取出颈动脉体,将其分离成单个细胞和细胞群体（ｃｌｕｓｔｅｒｓ）。这些细胞在低氧条件（１１％Ｏ２,５％ＣＯ２,８４％Ｎ２）下培养２—３ｄ。取自正常ＳＤ大鼠的颈动脉体细胞被分为两组,分别将其培养在常氧（２１％Ｏ２,５％ＣＯ２,７４％Ｎ２）或低氧环境中。球细胞的细胞内ｐＨ（ｐＨｉ）和膜电位（ＭＰ）分别用Ｈ＋选择性微电极和常规微电极同时测量。结果表明：长时间低氧降低球细胞的ｐＨｉ,增加ＭＰ,其变化程度远远大于急性低氧的影响,而且当将细胞置于常氧中测量时其值不恢复。     

低氧反应基因调控的研究进展

需氧生物对低氧的应激与适应主要通过有关低氧反应基因（ｈｙｐｏｘｉａ ｒｅｓｐｏｎ－ｓｉｖｅ ｇｅｎｅｓ,ＨＲＧ）转录水平的调控来实现。低氧诱导因子－１（ｈｙｐｏｘｉａ ｉｎｄｕｃｉｂｌｅ ｆａｃｔｏｒ－１,ＨＩＦ－１）及其它元件可能参与低的感受及低氧信号的传导、以及对低氧的急、慢相应。寻找利于机体低氧习服－适应的基因应是今后重视的研究方向。     

马尾松毛虫雄蛾触角毛状感受器的细微结构

马尾松毛虫Ｄｅｎｄｒｏｌｉｍｕｓｐｕｎｃｔａｔｕｓ（Ｗａｌｋｅｒ）雄蛾有一对羽毛状触角。在触角鞭节的每对侧枝的内侧（迎风面）着生许多毛状感受器。每个毛状感受器由几丁质表皮毛及位于其下的三个感觉神经原和三个呈同心排列的辅助细胞──鞘原细胞、毛原细胞和膜原细胞构成。几丁质表皮毛上有许多孔。毛腔内充满感受器淋巴液。感觉神经原发出的树状突伸入毛腔,浸浴于感受器淋巴液内。这些结构特征表明它是一种司嗅觉的化学感受器。雄蛾终生不取食,推断它的嗅觉感受器主要用以感受雌蛾释放的性外激素,帮助寻找配偶     

低氧反应通路

氧对生命活动的重要性被发现以来,人们对低氧作用的研究,先后经历了由经典低氧反应效应到红细胞生成素（ＥＰＯ）,由ＥＰＯ到低氧诱导因子－１（ＨＩＦ－１）,由ＨＩＦ－１到一系列低氧反应基因,再 到氧感受,历时２００余年。直到２０世纪９０年代,人们才初步勾划出一条由氧感受器一信号转导一效应基因的低氧反应通路的现代轮廓,为进一步研究既提供了重要基础,也提出了诸多关键课题,随着这一通路研究的深入,人们可望在２１世纪到新的理论概括和实际应用。     

慢性低氧对颈动脉体可塑性的影响和调节

颈动脉体是机体重要的化学感受器.它不仅可以瞬间感知机体氧浓度的变化,迅速做出反应,同时在慢性低氧环境中能自发的适应和调节,包括形态和功能的改变.颈动脉体慢性低氧调节机制的阐明对于多种临床疾病(如呼吸暂停综合征等)的研究具有重要意义.本文就近几年关于慢性低氧对颈动脉体可塑性影响的相关研究进展予以综述.     

细胞氧感受器：天冬酰胺酰羟化酶

缺氧诱导因子（hypoxia-inducible factor, HIF）是异二聚体的转录因子,由氧敏感的α亚基和在细胞内稳定表达的β亚基组成,在细胞缺氧应答反应中起核心作用.缺氧诱导因子脯氨酰羟化酶（prolyl hydroxylase domain-containing proteins, PHDs）和天冬酰胺酰羟化酶,即缺氧诱导因子抑制因子(factor-inhibiting HIF, FIH）是调节缺氧诱导因子蛋白质水平和活性的2类关键酶,它们自身的催化活性受细胞内氧张力的调节,因而被称为细胞氧感受器.目前,大多数的研究都集中于PHDs,而对FIH的研究相对较少.本文主要就FIH的发现、晶体结构、生物学特征以及表达水平和活性调节等方面作一综述.     

《离子通道胞内调节》

《离子通道胞内调节》《离子通道胞内调节》（Ｉｎｔｒａｃｅｌｌｕｌａｒｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｏｆｉｏｎｃｈａｎｎｅｌｓ）由ＭａｒｔｉｎＭｏｒａｄ和ＺａｌｍａｎＡｇｕｓ编著，１９９２年斯普林格出版社出版，２５１页。该书展现了大量新颖数据和调节离子通道分子过...     

低氧条件下大鼠肺动脉平滑肌细胞中活性氧与低氧诱导因子-1α和细胞增殖的关系

在低氧条件下,观察大鼠肺动脉平滑肌细胞（pulmonary arterial smooth muscle cells,PASMCs）中活性氧（reactive oxygen species,ROS）的变化,探讨ROS的变化是否通过调控低氧诱导因子-4α（hypoxia-inducible factor 1α, HIF-1α）的表达影响PASMCs的增殖。采用组织块法原代培养大鼠PASMCs,分成3组：常氧组（21％O2,24h）,低氧组（5％O2,24h）,低氧＋Mn-TBAP组（5％O2,24h,Mn-TBAP是一种ROS清除剂）。用激光共聚焦显微镜荧光染色法检测细胞内ROS的变化;用RT-PCR和免疫组织化学方法分别测定HIF-1α mRNA和蛋白的表达;用MTT法检测细胞增殖程度。结果显示：（1）低氧组PASMCs内ROS水平明显高于常氧组（P〈0．05）,低氧＋Mn-TBAP组ROS水平明显低于低氧组（P〈0．05）,但仍高于常氧组（P〈0．05）;（2）低氧组及低氧＋Mn-TBAP组的HIF-1α mRNA和蛋白表达均高于常氧组（P〈0．05）,且低氧组表达高于低氧＋Mn-TBAP组（P〈0．05）;（3）低氧组细胞增殖明显高于常氧组和低氧＋Mn-TBAP组（P〈0．05）,低氧＋Mn-TBAP组细胞增殖高于常氧组（P〈0．05）。结果表明：在低氧条件下大鼠PASMCs中ROS水平明显升高,RROS的变化能够调节HIF-1α的表达,进而影响平滑肌细胞的增殖,提示ROS可能在肺动脉高压的发病机制和低氧信号转导中具有重要作用。     

电压门控性钠离子通道与伤害性感受

伤害性感受器激活引起疼痛的概念,现已广泛被人们接受,大量实验表明,伤害性感受器兴奋性的变化与一些离子通道有关,对河豚毒素不敏感的电压依赖性钠离子通道（TTXr)选择性地分布于与伤害性感受有关的初级感受神经元,炎症反应和神经损伤诱发的慢性疼痛可诱发这种TTXr功能及基因表达的变化,TTXr通道蛋白的反义寡核苷酸（antisense ODN)处理可对抗炎症或神经损伤引起的痛觉过敏或超敏,提示TTXr在伤害性感受中起重要作用,有望成为特异性镇痛药物的药理作用靶点。     

低氧诱导因子-1功能调节及其机制

低氧诱导因子（Hypoxia—inducible factor-1,HIF-1）,氧敏感的转录活化因子,在氧稳态调节、氧气输送,以及肿瘤细胞的低氧适应等方面发挥重要作用。HIF-1由HIF—1α和HIF—1β两个亚基组成的异源二聚体,其中HIF—1α是调节亚基。HIF—1α的功能主要受氧张力的调节,且这种调节主要发生在转录后水平,包括羟基化,乙酰化和磷酸化,此外,还有其它机制,如非氧依赖的调控。     

HIF-1α在骨组织细胞代谢及骨疾病中的调控作用

低氧诱导因子-1α(HIF-1α)是调节细胞对低氧应答的关键因子,可在氧含量降低时被激活,能够调节氧代谢、糖酵解等多种生理活动。骨代谢主要包括骨形成和骨吸收作用,均受到氧浓度等多种因素的调控。HIF-1α在细胞代谢、骨组织生理及病理过程的调控中起着重要的作用,能够增加骨组织的低氧耐受能力,调节骨形成和矿化过程。该文主要综述了HIF-1α对成骨细胞、破骨细胞、骨髓间充质干细胞、软骨细胞等骨组织细胞的调控,对骨血管形成过程的影响,以及对肿瘤骨转移、股骨头坏死、异位骨化等病理过程的调节作用,为探讨HIF-1α对骨代谢的调控和相关疾病的治疗提供参考。     

常氧和急性低氧下大鼠传导性肺动脉平滑肌细胞的电生理特性

本文旨在研究大鼠传导性肺动脉平滑肌细胞（pulmonary artery smooth muscle cells,PASMCs）的电生理特征及对急性低氧的反应。用酶解法急性分离出1-2级分支的PASMCs,通过全细胞膜片钳方法研究常氧及急性低氧状况下细胞钾电流的差异,并在常氧下先后使用iBTX和4-AP阻断大电导钙激活钾离子（large conductance Ca-activated K^＋,BKCa）通道及延迟整流性钾离子（delayed rectifier K^＋,KDR）通道后,观察细胞钾电流特征。根据细胞的大小、形态及电生理特征可将PASMCs分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类。iBTX对Ⅰ类细胞几乎无作用,而4-AP几乎完全阻断它的钾电流;Ⅱ类细胞的钾电流在加入iBTX后大部分被抑制,其余的对4．AP敏感;Ⅲ类细胞的钾电流对iBTX及4-AP均敏感。急性低氧对三类细胞的钾电流均有不同程度的抑制,并使Ⅰ类细胞的膜电位显著升高,而Ⅱ、Ⅲ类细胞膜电位升高的程度不如Ⅰ类显著。结果表明,传导性肺动脉有3种形态及电生理特性不同的PASMCs,在急性低氧时其钾电流不同程度地受到抑制,同时静息膜电位也有不同程度去极化,这些可能参与急性低氧时传导性肺动脉舒缩反应的调节。KDR及BKCa通道在3种细胞中的比例不同可能是急性低氧对3种PASMCs影响不同的离子基础。     

线粒体ATP敏感钾通道对大鼠肺动脉平滑肌细胞低氧诱导因子-1α表达及细胞增殖的作用

本文旨在探讨线粒体ATP敏感钾（mitochondrial ATP-sensitive K＋,MitoKATP）通道对大鼠肺动脉平滑肌细胞低氧诱导因子-1α（hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α）表达和细胞增殖的影响。原代培养大鼠肺动脉平滑肌细胞,分为常氧对照组、常氧＋diazoxide（MitoKATP通道的选择性开放剂）组、常氧＋5-hydroxydecanoate（5-HD,MitoKATP通道的选择性阻断剂）组、低氧对照组、低氧＋diazoxide组、低氧＋5-HD组,共6组,分别应用罗丹明123荧光技术检测各组大鼠肺动脉平滑肌细胞的线粒体膜电位,免疫组化检测HIF-1α的表达及酶联免疫检测仪检测细胞增殖的变化。结果显示,常氧＋ diazoxide组与常氧对照组比较,罗丹明123荧光、HIF-1α表达及细胞增殖明显增强（P〈0．05）;低氧＋diazoxide组与低氧对照组比较,罗丹明123荧光、HIF-1α表达及细胞增殖明显增强（P〈0.05）：常氧＋5-HD组与常氧对照组比较,罗丹明123荧光、HIF-1α表达、细胞增殖没有明显变化（P〉0．05）;但低氧＋5-HD组与低氧对照组比较,罗丹明123荧光明显减弱、HIF-1α表达及细胞增殖有所减弱（P〈0．05）。结果提示：MitoKATP通道的开放能引起大鼠肺动脉平滑肌细胞线粒体膜去极化,并可以促进HIF-1α的表达及细胞增殖。