The effect of external Ca^2＋ and Ca^2＋—channel modulators on red—light—induced swelling of protoplasts of Phaseolus radiatus L.

Red-light-induced swelling of the protoplasts isolated from hypocotyl of etiolated mung bean(Phaseolus radiatusL.)was observed only when Ca^2 ions were present in the medium.The optimal CaCl2 concentration was 250μM,Swlling response declined when Ca^2 was supplied into the medium after red light irradiation.The Ca^2 -chelator EGTA eliminated the red-light-induced swelling and 45Ca^2 accumulation in the protoplasts.In conltrast,A23187,a Ca^2 -ionophore,could mimic the effect of red light in darkness.These results indicate that Ca^2 may play a role in light signal transduction.In addition,swelling response was prevented by TFP and CPZ(both are CaM antagonists),implying the involvement of CaM in red-light-induced and Ca^2 -dependent protoplast swelling.     

霍乱毒素对三氟氯氰菊酯抗性及敏感棉铃虫神经细胞L型钙通道的调节作用

霍乱毒素（CTX）可激活兴奋性异三聚体G蛋白（Gα_s）的α-亚基和刺激电压门控L-型钙通道,而昆虫的L-型钙通道可能是拟除虫菊酯类杀虫剂的作用靶点。为进一步探讨农业害虫对拟除虫菊酯类杀虫剂产生抗药性的作用机理,我们检测了CTX对三氟氯氰菊酯抗性及敏感棉铃虫Helicoverpa armigera中枢神经细胞电压门控L-型钙通道的调节作用。分别急性分离三氟氯氰菊酯抗性及敏感的3～4龄棉铃虫幼虫胸腹神经节细胞,并在改良的L15培养基（加入或未加入700 ng/mL的CTX）中培养12～16 h。钡离子为载流子,应用全细胞膜片钳技术记录电压门控L_型钙通道电流。结果显示,CTX可使敏感组棉铃虫神经细胞L-型钙通道的峰值电流密度增大36％、峰值电压左移5 mV,但对抗性组棉铃虫神经细胞L-型钙通道无上述作用。并且,CTX对敏感组及抗性组棉铃虫神经细胞L_型钙通道的激活电位、翻转电位、激活曲线和失活曲线等其他一些参数的影响也不明显。在无CTX作用时,所检测到的抗性组与敏感组棉铃虫神经细胞L_型钙通道的上述参数值间差异不显著。结果提示,棉铃虫神经细胞内存在Gs腺苷酸环化酶(AC)-cAMP-蛋白激酶A (PKA)-L-型钙通道信号调节系统;与敏感棉铃虫神经细胞L-型钙通道相比,三氟氯氰菊酯抗性棉铃虫神经细胞L-型钙通道的活性相对不易受到CTX调节,这可能与昆虫对拟除虫菊酯产生抗药性的机理有关。     

β-肾上腺素能受体调控心肌细胞钙释放的分子机制

β-肾上腺素能受体（βAR）是最经典的G蛋白耦联受体。在心室肌细胞中,βAR可以提高细胞膜L-型钙通道（LCC）介导的钙内流的幅度和同步性,通过钙致钙释放机制触发肌质网（SR）更强的钙释放活动,从而起到调节心脏收缩能力的作用。然而,目前仍不清楚β-蛋白激酶A（PKA）信号通路如何直接调控肌质网钙释放通道ryanodine受体（RyR）的功能,该领域的研究结果存在很大争议。本文使用特殊的单通道钙成像技术,通过去极化方法激活单个LCC产生钙小星,记录触发的RyR钙火花。结果表明,在βAR激动剂异丙肾上腺素（1μM）作用20分钟内,单个LCC触发的钙火花幅度显著上升,且该效应不依赖于LCC单通道钙电流的变化;βAR激动下钙火花的钙释放电流幅度与肌质网钙储量的比值显著提高,表明βAR信号动员了更多的RyR通道参与同步钙释放活动;βAR激动下钙小星触发钙火花的耦联潜伏期时间缩短,成功率上升,表明βAR信号通路增强了LCC—RyR的分子间耦联效率。上述效应不依赖BAR引起的在肌质网钙储量上升,且能够被PKA抑制剂Rp-β-CPT-cAMP（100μM）和H89（10μM）消除。上述结果证明,βAR—PKA信号能够提高RvR对LCC单通道电流的响应速率和同步性。由此揭示的交感神经调节心脏功能的分子机制,将为进一步研究心脏疾病下βhR信号的异常变化奠定基础。     

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。     

白细胞介素-2对心肌负性肌力作用机制的探讨

为研究白细胞介素-2（IL-2）对心肌的负性肌力作用的可能机制,本采用酶解分离成年大鼠心室肌细胞,用细胞内双波长荧光系统和膜片钳全细胞记录检测细胞膜钙离子通道和细胞内酸碱度（pHi）及钙水平的变化,分别以fura-2/AM和BCECF/AM作为细胞内钙离子和氢离子荧光指示剂。结果：（1）IL-2(2.5-200U/ml）浓度依赖性地降低单个心室肌细胞电刺激诱导的钙瞬变幅度,使舒张末钙水平升高,选择性κ-阿片受体阻断剂nor-BNI(10nmol/L）可阻断IL-2对心肌细胞内钙的作用;（2）用200U/ml的IL-2灌流10min后,与对照组相比膜片钳全细胞记录的L-型钙电流无明显改变;（3）用200U/ml的IL-2灌流后,与对照组相比Mn^2 对fura-2/AM的淬灭率无明显改变。（4）IL-2(200U/ml）使大鼠心室肌细胞pHi降低,其作用可被选择性κ-阿片受体阻断剂nor-BNI(10nmol/L）所减弱。结论：IL-2引起的心室肌细胞pHi降低可能是其负性肌力作用机制之一,细胞膜上L-型钙离子通道可能不参与IL-2降低心肌收缩力的作用;细胞膜上的阿片受体可能介导IL-2对心肌的负性肌力作用。     

大鼠全脑缺血后海马CA1区锥体神经元L型钙通道电流的改变(英)

已有研究表明在脑缺血期间及再灌流后早期,海马CA1锥体神经元细胞内钙浓度明显升高,这一钙超载被认为是缺血性脑损伤的重要机制之一.电压依赖性钙通道是介导正常CA1神经元钙内流的主要途径.实验观察了脑缺血再灌流后早期海马CA1锥体神经元电压依赖性L型钙通道的变化.以改良的四血管闭塞法制作大鼠15 min前脑缺血模型,在急性分离的海马CA1神经元上,采用膜片钳细胞贴附式记录L型电压依赖性钙通道电流.脑缺血后CA1神经元L型钙通道的总体平均电流明显增大,这是由于通道的开放概率增加所致.进一步分析单通道动力学显示,脑缺血后通道的开放时间变长,通道的开放频率增大.研究结果提示L型钙通道功能活动增强可能参与了缺血后海马CA1锥体神经元的细胞内钙浓度升高.     

大鼠全脑缺血后海马CA1区锥体神经元L型钙通道电流的改变(英文)

已有研究表明在脑缺血期间及再灌流后早期,海马CA1锥体神经元细胞内钙浓度明显升高,这一钙超载被认为是缺血性脑损伤的重要机制之一.电压依赖性钙通道是介导正常CA1神经元钙内流的主要途径.实验观察了脑缺血再灌流后早期海马CA1锥体神经元电压依赖性L型钙通道的变化.以改良的四血管闭塞法制作大鼠 15min前脑缺血模型,在急性分离的海马CA1神经元上,采用膜片钳细胞贴附式记录L型电压依赖性钙通道电流.脑缺血后CA1神经元L型钙通道的总体平均电流明显增大,这是由于通道的开放概率增加所致.进一步分析单通道动力学显示,脑缺血后通道的开放时间变长,通道的开放频率增大.研究结果提示L型钙通道功能活动增强可能参与了缺血后海马CA1锥体神经元的细胞内钙浓度升高     

T型钙通道α1G亚单位在细胞增殖中的功能研究

Increases of functional T-type calcium channel (T-channel) expression have been associated with cellular proliferation although evidence for this remains controversial. In the present study, we have used a variety of cellular, molecular and electrophysiological techniques to test the hypothesis that T-type channels play a causal role in the signaling pathway leading to proliferation. The results showed that stable over-expression of alpha1G T-channel subunit in HEK-293 cells conferred a significant growth advantage. Thus, cell population doubling time was reduced to 13.7 +/- 0.3 h in alpha1G transfectants, compared to control cultures (22.1 +/- 1.1 h) and flow cytometry analysis showed that this was due to a reduction in the number of alpha1G transfectants residing in the G0/G1 phases of the cell cycle compared to controls. The selective T-type calcium channel blocker, mibefradil, induced a dose-dependent inhibition of proliferation in alpha1G tansfectants. Furthermore, the Western blotting results proved that the level of protein expression of CDK2, cyclin A and cyclin E was high in alpha1G transfectants compared to control cultures. Our results demonstrate that the T-type calcium channel provides a significant growth advantage to HEK-293 cells that might occur via effects on the G1/S cell cycle mechanism.     

三氟氯氰菊酯对棉铃虫神经细胞钠及钙通道作用机理研究

用膜片钳技术对比分析了棉铃虫三氟氯氰菊脂抗性品系（R）及其同源对照品系（S）幼虫了体培养中枢神经细胞Na^2 通道的门控特性及杀虫剂对R和S神经细胞Na^ 、Ca^ 通道门控过程的影响。结果表明,S神经细胞Na^ 通道电流（S－INa）在－50－40mV激活,－20mV左右达峰值,R神经细胞Na^2 通道电流（R－INa）在－40mV左右激活,－10－0mV达峰值,即R－INa激活电压与峰值电压均向正电位方向移动约10mV,提示二者Na^ 通道控特性不同,R神经细胞Na^ 通道功能发生了变异。三氟氯氰菊酯作用后,S－INgn R-ISs的I－V曲线均向负电位方向移动的10mV,S－INa在20min后基本消失,而R－INa被阻断需时约90min,延长近5倍,其幅值有减小再增大的现象。对Ca^2 通道分析表明,杀虫剂作用后,R及S神经细胞Ca^2 通道电流的I－V曲线均向负电位移动10－20mV,提示三氟氯氰菊酯对Ca^2 通道的门控过程也有影响。与R－INa幅值起伏变化相联系,可推知杀虫剂对神经细胞的毒性作用中,Na^2 、Ca^2 通道均受影响。     

铜对异丙肾上腺素致损豚鼠心室肌细胞L型钙通道电流的影响

目的和方法：本实验采用全细胞膜片钳技术,以Ｌ型钙通道电流为指标,分别观察正常时、异丙肾上腺素（Ｉｓｏｐｒｅｎａｌｉｎｅ,ＩＳＯ）致损时及先加铜后致损时的豚鼠心室肌细胞钙电流的变化。结果：正常豚鼠心室细胞有一内向的电压依赖性钙电流,其最大峰电流（Ｉｐｅａｋ）为４６０±９８ｐＡ,可被维拉帕米阻断;细胞经１μｍｏｌ／ＬＩＳＯ损伤后,可使此内向钙电流明显增强,Ｉｐｅａｋ为１７００±４６０ｐＡ,与损伤前相比差异显著（Ｐ＜０．０５,ｎ＝４）,同时此电流的ＩＶ曲线峰值左移,镜下细胞出现明显的形态学改变。先给予１μｍｏｌ／Ｌ硫酸铜溶液灌流２０ｍｉｎ后,由ＩＳＯ损伤引起的内向钙电流的幅度降低,Ｉｐｅａｋ为６８５±１２０ｐＡ,与ＩＳＯ损伤相比,差异显著（Ｐ＜０．０５,ｎ＝４）。结论：ＩＳＯ可使豚鼠心室肌细胞Ｌ型通道电压依赖性钙电流明显增强,铜离子可对抗由ＩＳＯ引起的钙电流增强,从而对豚鼠心室肌细胞发挥一定的保护作用