周期性张应变对面颌部肌细胞Na~＋/K~＋-ATPaseα亚单位蛋白表达的影响

目的：研究周期性张应变对面颌肌细胞Na＋/K＋-ATPaseα亚单位蛋白表达的影响以确定其作用及机制。方法：在建立面颌肌细胞的力学刺激--细胞体外培养模型的基础上,采用Western blot法分析周期性张应变对Na＋/K＋-ATPaseα1和α2亚单位蛋白表达的影响,加力组分别给予1、2、12、24和48h的力学刺激,施加力值为15%的细胞形变,频率为10cycles/min。以静态组为对照组。对照组及实验组各包含4个实验样本。Western blot检测Na＋/K＋-ATPaseα1和α2亚单位蛋白的表达。结果：α1亚单位的蛋白表达量除加力1h组与对照组之间、加力24 h与48 h之间无统计学差异外,其余各组之间以及各组与对照组之间均有显著的统计学意义。α2亚单位蛋白表达量除加力24 h与48 h组之间无统计学差异外,其余各组之间以及各组与对照组之间均有显著的统计学意义。结论：在一定时间范围内,周期性张应变可刺激α1和α2亚单位蛋白表达增加,随作用时间的延长蛋白表达受抑制。提示在肌能力的刺激下,面颌肌细胞的相关酶蛋白的功能及表达将发生适应性改建,但其功能亚基的调控机制可能不同。这为选择不同的方法和手段进行临床干预提供了理论依据,因而具有重要的参考意义。     

周期性张应力对面颌肌细胞Na+/K+-ATPase的影响

目的:研究周期性张应力对Na+/K+-ATPase功能活性及其表达的影响,明确Na+/K+-ATPase在功能矫形中面颌肌肉适应性改建的生物和分子机制.方法:构建面颌肌细胞体外培养-力学刺激模型;应用多通道细胞牵张应力加载系统,对面颌肌细胞施加不同时段的张应力刺激,测定Na+/K+-ATPase的功能活性;运用实时荧光定量PCR研究周期性张应力刺激对Na+/K+-ATPase功能亚基α亚单位mRNA的影响.结果:Na+/K+-ATPaseα1,α2亚单位随着加力时间延长,表达增强,同对照组比较,呈一致性上调(P＜0.001);细胞加力1小时,α1的mRNA表达不受影响;加力2小时后,α1和α2的mRNA表达呈现逐渐增强趋势,48 h时达到最大值.张应力刺激对α2亚单位的mRNA表达似乎更为敏感,加力lh时α2亚单位的mRNA表达水平即增加,增加量约为对照组的37.74％,具有显著的统计学意义.结论:周期性的机械牵张作用于培养的骨骼肌细胞,可诱导α1和α2亚单位mRNA的表达量增加;α1和α2亚单位对周期性张应力刺激的作用时间反应不同,α2亚单位的反应可能更为敏感.周期性张力刺激的增加所产生的压力可能是转录调节的主要因素;周期性张应力对骨骼肌细胞Na+/K+-ATPase水解亚的调节作用不同,可能在面颌肌肉对功能矫形力的适应性改建中具有重要作用.     

周期性张应力对面颌肌细胞Na~＋/K~＋-ATPase的影响

目的：研究周期性张应力对Na＋/K＋-ATPase功能活性及其表达的影响,明确Na＋/K＋-ATPase在功能矫形中面颌肌肉适应性改建的生物和分子机制。方法：构建面颌肌细胞体外培养-力学刺激模型;应用多通道细胞牵张应力加载系统,对面颌肌细胞施加不同时段的张应力刺激,测定Na＋/K＋-ATPase的功能活性;运用实时荧光定量PCR研究周期性张应力刺激对Na＋/K＋-ATPase功能亚基α亚单位mRNA的影响。结果：Na＋/K＋-ATPaseα1,α2亚单位随着加力时间延长,表达增强,同对照组比较,呈一致性上调（P〈0.001）;细胞加力1小时,α1的mRNA表达不受影响;加力2小时后,α1和α2的mRNA表达呈现逐渐增强趋势,48 h时达到最大值。张应力刺激对α2亚单位的mRNA表达似乎更为敏感,加力1 h时α2亚单位的mRNA表达水平即增加,增加量约为对照组的37.74%,具有显著的统计学意义。结论：周期性的机械牵张作用于培养的骨骼肌细胞,可诱导α1和α2亚单位mRNA的表达量增加;α1和α2亚单位对周期性张应力刺激的作用时间反应不同,α2亚单位的反应可能更为敏感。周期性张力刺激的增加所产生的压力可能是转录调节的主要因素;周期性张应力对骨骼肌细胞Na＋/K＋-ATPase水解亚的调节作用不同,可能在面颌肌肉对功能矫形力的适应性改建中具有重要作用。     

周期性张应力对面颌肌细胞Na+/K+-ATPase功能活性影响

目的:本研究在成功构建面颌肌细胞体外培养一力学刺激模型的基础上,探讨机械张应力对细胞内Na+水平和面颌肌细胞Na+/K+-ATPase功能活性的影响.方法:本实验采用Blua法,对SD大鼠乳鼠面颌肌细胞进行体外原代培养、鉴定并绘制生长曲线;取第3代细胞接种于细胞加力板上,采用Forcel四点弯曲加力装置,对细胞分别施加1h、2h、4h、8h、12h、16h、24 h和48 h的张应力刺激,后测定细胞内Na+水平变化和Na+/K+-ATPase功能活性改变.结果:(1)Na+水平变化:与对照(不加力)组相比,加力1h细胞内Na+显著增加(P＜0.05),并随加力时间延长逐渐降低,加力至12h时降到正常水平,再延长加力时间Na+无明显变化.(2) Na+/K+-ATPase功能活性变化:分别施加不同时间的周期性张应力后,Na泵的活性在加力8小时后才开始增加(0.5725mmolPi/mgPr.hr),随加力时间延长进一步增加,48小时后达到最大值(0.8963mmolPi/mgPr.h).结论:周期性张应力刺激会引起细胞内Na+的改变,并可以增加骨骼肌细胞Na+/K+-ATPase的活性.     

周期性张应力对面颌肌细胞Na~＋/K~＋-ATPase功能活性影响

目的：本研究在成功构建面颌肌细胞体外培养一力学刺激模型的基础上,探讨机械张应力对细胞内Na＋水平和面颌肌细胞Na＋/K＋-ATPase功能活性的影响。方法：本实验采用Blua法,对SD大鼠乳鼠面颌肌细胞进行体外原代培养、鉴定并绘制生长曲线;取第3代细胞接种于细胞加力板上,采用Forcel四点弯曲加力装置,对细胞分别施加1 h、2 h、4 h、8 h、12 h、16 h、24 h和48 h的张应力刺激,后测定细胞内Na＋水平变化和Na＋/K＋-ATPase功能活性改变。结果：（1）Na＋水平变化：与对照（不加力）组相比,加力1h细胞内Na＋显著增加（P〈0.05）,并随加力时间延长逐渐降低,加力至12h时降到正常水平,再延长加力时间Na＋无明显变化。（2）Na＋/K＋-ATPase功能活性变化：分别施加不同时间的周期性张应力后,Na泵的活性在加力8小时后才开始增加（0.5725mmolPi/mgPr.hr）,随加力时间延长进一步增加,48小时后达到最大值（0.8963mmolPi/mgPr.h）。结论：周期性张应力刺激会引起细胞内Na＋的改变,并可以增加骨骼肌细胞Na＋/K＋-ATPase的活性。     

周期性张应力刺激下成肌细胞钙网蛋白的表达及变化

目的：检测成肌细胞钙网蛋白（CRT）在循环拉伸应力刺激下的表达变化。方法：体外构建面颌部成肌细胞力学刺激模型。加力组以0．5赫兹的加载频率和10％细胞拉伸变形幅度对细胞进行加力培养1h,6h,12h,24h,运用实时荧光定量PCR技术跟Westem Blot技术分别检测在周期性张应力作用下成肌细胞CRT在基因水平及蛋白水平的表达变化。结果：当对细胞加力6h后,CRTmRNA及蛋白表达量开始增多,加力12h后CRTmRNA及蛋白表达量到达最多（P〈0．01）,加力0h组与加力12h组之间差异有显著的统计学意义（P〈0．01）。结论：持续的周期性张应力刺激下CRTmRNA及蛋白表达增加。     

靶向钠钾ATP酶α1亚单位shRNA质粒表达载体的构建与筛选

构建编码人钠钾ATP酶(Na+/K+-ATPase)α1 mRNA的短发夹RNA(shRNA)质粒表达载体shRNA-ATP1A1(ATP1A11、ATP1A12和ATP1A13),并筛选出基因沉默效果最明显的shRNA质粒表达载体.设计、合成靶向ATP1A1的3对DNA序列,分别插入Pgenesil-3中构建3个shRNA表达载体,经限制性内切酶酶切和DNA测序鉴定确认.筛选并确定最佳细胞接种量及重组质粒转染量,半定量逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)和免疫细胞荧光检测Na+/K+-ATPase α1表达变化;MTT法和流式细胞术检测沉默效果最明显的ATP1A13对HepG2增殖活性和细胞周期的影响.构建的质粒表达载体酶切鉴定均可扩增出预期条带,测序符合设计要求,构建成功.ATP1A12和ATP1A13对所转染的HepG2细胞中Na+/K+-ATPase α1 mRNA和蛋白质表达均有抑制作用,其中ATP1A13最为明显(P<0.05).ATP1A13可抑制HepG2细胞的增殖;转染48和60 h,HepG2细胞细胞周期呈现S期阻滞;实时定量PCR检测ATP1A13敲低HepG2Na+/K+-ATPase α1mRNA呈时间依赖性,72 h后表达降低约90%.试验成功构建靶向钠钾ATP酶α1亚单位的shRNA质粒表达载体,其中shRNA-ATP1A13可显著抑制HepG2细胞增殖引起细胞周期S期阻滞.     

周期性张应力对大鼠髁突软骨细胞Ⅱ型胶原表达的影响

目的:在成功构建髁突软骨细胞体外培养-力学刺激模型的基础上,探讨周期性张应力对髁突软骨细胞主要细胞外基质(Ⅱ型胶原)合成的影响.方法:本研究采用FX-5000T应力加载系统对体外培养的第3代大鼠髁突软骨细胞分别施加1h、6h、12h和24 h的周期性张应力,应力刺激强度为10％1 HZ.加力完成后即刻收集加力细胞,提取细胞总RNA反转录成cDNA,应用RT-PCR技术检测髁突软骨细胞主要细胞外基质Ⅱ型胶原(type-Ⅱ collagen,Col-Ⅱ)mRNA的表达变化情况.结果:与对照组(0h组)相比,加力1 h时Col-Ⅱ的表达增加,但无统计学意义;加力6h时Col-Ⅱ表达显著增加(P＜0.05);加力12h时Col-Ⅱ表达开始下降;当加力至24h时表达量显著降低(P＜0.05).结论:周期性张应力可以影响髁突软骨细胞主要细胞外基质的合成,在一定范围内随加力时间的延长基质合成逐渐增强;进一步延长加力时间,基质的合成受到明显抑制.     

Na+,K+-ATPase亚单位表达的研究进展

以往研究已发现Na+,K+-ATPase含有α、β和γ亚单位.为了对三种亚单位有一个较为全面的认识,现对亚单位的基本结构、研究简况、生理及病理功能、表达调节等基本情况作一综述.     

NaCl胁迫对盐芥质膜和液泡膜ATPase活性的影响

以盐生植物盐芥和中生植物拟南芥幼苗为材料,研究了盐胁迫对它们叶片和根质膜、液泡膜H+-ATPase、Ca2+-ATPases和K+-ATPase活性以及H+-ATPase、Na+/H+ 逆向转运蛋白表达的影响.结果显示:在NaCl胁迫下,盐芥叶片和根质膜的H+-ATPase活性分别比对照显著升高41%～212%和35%～53%,液泡膜的H+-ATPase分别显著升高281%～373%和4%～38%,而拟南芥却比相应对照都显著降低;相同盐浓度胁迫下,盐芥叶片的H+-ATPase活性比根部高4～8倍,盐芥根也远高于拟南芥.在NaCl胁迫下,盐芥叶片和根的液泡膜H+-ATPase蛋白质β亚基含量变化与其酶活性变化趋势一致,质膜Na+/H+ 逆向转运蛋白的表达量与Na+含量变化趋势一致.盐胁迫下盐芥根中Ca2+-ATPases和K+-ATPase活性的增加与根中Ca2+和K+含量呈显著正相关.研究发现,在盐胁迫条件下,盐芥能有效增强H+-ATPase蛋白和Na+/H+逆向转运蛋白表达,显著提高其根系与叶片质膜和液泡膜的H+-ATPase、Ca2+-ATPase和K+-ATPase活性,维持细胞质中较高的Ca2+和K+水平,从而缓解盐胁迫的伤害,增强耐盐性.     

Investigation of the mechanism of temperature sensitivity of the electroreceptors of ampullae of lorenzini

In experiments on Black Sea skates (Raja clavata), the potential of the receptor epithelium of the ampullae of Lorenzini and spike activity of single nerve fibers connected to them were investigated during electrical and temperature stimulation. Usually the potential within the canal was between 0 and –2 mV, and the input resistance of the ampulla 250–400 k. Heating of the region of the receptor epithelium was accompanied by a negative wave of potential, an increase in input resistance, and inhibition of spike activity. With worsening of the animal's condition the transepithelial potential became positive (up to +10 mV) but the input resistance of the ampulla during stimulation with a positive current was nonlinear in some cases: a regenerative spike of positive polarity appeared in the channel. During heating, the spike response was sometimes reversed in sign. It is suggested that fluctuations of the transepithelial potential and spike responses to temperature stimulation reflect changes in the potential difference on the basal membrane of the receptor cells, which is described by a relationship of the Nernst's or Goldman's equation type.I. P. Pavlov Institute of Physiology, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. I. M. Sechenov, Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. Pacific Institute of Oceanology, Far Eastern Scientific Center, Academy of Sciences of the USSR, Vladivostok. Translated from Neirofiziologiya, Vol. 12, No. 1, pp. 67–74, January–February, 1980.     

Principles of organization and evolution of systems of regulation of functions

Evolution of living organisms is closely connected with evolution of structure of the system of regulations and its mechanisms. The functional ground of regulations is chemical signalization. As early as in unicellular organisms there is a set of signal mechanisms providing their life activity and orientation in space and time. Subsequent evolution of ways of chemical signalization followed the way of development of delivery pathways of chemical signal and development of mechanisms of its regulation. The mechanism of chemical regulation of the signal interaction is discussed by the example of the specialized system of transduction of signal from neuron to neuron, of effect of hormone on the epithelial cell and modulation of this effect. These mechanisms are considered as the most important ways of the fine and precise adaptation of chemical signalization underlying functioning of physiological systems and organs of the living organism