模拟失重大鼠心肌收缩性能降低涉及细胞钙转运机制

本研究采用离体乳头肌灌流技术,观察了模拟失重４周大鼠大鼠心肌收缩性能的变化。同时采取改变细胞外液中Ｃａ＾２＋浓度,用Ｌａ＾３＋置换细胞膜部位Ｃａ＾２＋,以及快速冷却等干预实验方法,探讨模拟失重大鼠心肌收缩性能发生改变的可能机制。结果表明：模拟失重大鼠乳头肌钙反应的时间明显缩短;冷挛缩实验中的ＥＳＣ／ＲＣＣ６０与ＲＣＣ１／ＲＣＣ６０比值也显著降低。这些均提示模拟失重大鼠心肌收缩性能降低可能与心肌细胞     

模拟失重降低大鼠心肌细胞对异丙肾上腺素的反应性

本文旨在研究模拟失重对大鼠单个心肌细胞无负荷收缩功能的影响以及对异丙肾上腺素(isoproterenol,ISO)反应性的变化.采用人鼠尾部悬吊法在地面模拟失重状态,4周后以胶原酶I消化分离心肌细胞,分别对左、右两心室心肌细胞进行收缩功能测量.结果显示,悬吊4周大鼠(悬吊组)左,右心室心肌细胞的长度和宽度与正常大鼠(对照组)相比均无显著差异.随刺激频率增加,对照组与悬吊组大鼠心肌细胞缩短幅值均逐步增加.在1.0、2.0与4.0 Hz刺激下,对照组大鼠左心室心肌细胞缩短幅值分别为(8.50±1.26)%、(9.00±1.38)%与(9.23±1.83)%,右心室心肌细胞缩短幅值分别为(9.80±2.48)%、(10.03±2.48)%与(10.28±2.27)%;与对照组大鼠相比,在1.0与2.0Hz刺激下,悬吊组大鼠左心室心肌细胞无负荷缩短幅值分别降低12.2%、10.9%(P《0.05),右心室则分别降低16.5%、16.3%(P《0.05);但是在4.0 Hz刺激下却无显著性改变.与同一频率刺激下的对照组大鼠相比,悬吊组大鼠左、右心室心肌细胞达到缩短峰值的时程(time to peak shortening,TPS)明显缩短(P《0.05);而从缩短峰值至75%舒张的时程(TR75)则明显延长(P《0.05).在各刺激频率下,悬吊组大鼠左、右心室心肌细胞缩短(+dL/dtmax)与舒张(-dL/dtmax)速度均未发生明显改变.用1、5、10 nmol/L ISO灌流达稳态水平后,对照组大鼠心肌细胞缩短幅值分别增加了(10.63±0.83)%、(35.06±5.22)%和(71.64±6.83)%;而悬吊组大鼠心肌细胞缩短幅值仅增加(5.75±0.76)%、(23.97±4.50)%和(26.38±8.13)%,均有显著性差异(P《0.05,P《0.01).用10、50、100 nmol/L forskolin 灌流达稳定水平后,对照组大鼠心肌细胞缩短幅值分别增加了(3.04±0.27)%、(9.81±2.66)%、(20.20±3.47)%;而悬吊组大鼠心肌细胞缩短幅值仅增加了(1.42±0.53)%、(3.83±1.71)%、(5.49±4.08)%,均有显著性差异(P《0.05).以上结果表明,模拟失重4周降低人鼠心肌细胞无负荷缩短幅值以及对ISO的反应性.     

钙蛋白酶介导模拟失重大鼠心肌肌钙蛋白抑制亚基的降解

本文旨在观察尾部悬吊模拟失重大鼠心肌钙蛋白酶(calpain)与钙蛋白酶抑素(calpastatin)表达的变化,以探讨心肌肌钙蛋白抑制亚基(cardiac troponin I,cTnI)降解的可能机制。采用尾部悬吊模拟失重大鼠模型,Western blotting技术观测心肌calpain-1、calpain-2与calpastatin的表达;PD150606抑制calpain活性,分析cTnI降解程度的变化。结果显示:与同步对照组相比,悬吊2周与4周组大鼠心肌calpastatin表达呈显著性降低(P0.05),calpain-1表达未改变,calpain-2表达略有降低;但是,心肌calpain-1/calpastatin及calpain-2/calpastatin的比值在悬吊2周与4周组明显增高(P0.05,P0.01)。悬吊4周组cTnI降解显著高于对照组(P0.01);然而,用calpain非特异性抑制剂PD150606处理后,对照组及悬吊组cTnI的降解均被显著抑制(P0.01)。这些结果提示模拟失重大鼠心肌calpain活性增高可能增加cTnI的降解。     

模拟失重对大鼠心肌力学与生物化学的影响

观察为期４周模拟失重对大鼠心肌收缩性能与收缩蛋白性质的影响,发现模拟失重大鼠左心室乳头肌等长收缩的力学特征发生下列变化：发展张力峰值降低２９％（Ｐ〈０．０１）;达到张力峰值的时间延长１０％（Ｐ〈０．０５）;舒张一半的时间缩短１１％,但未达到显著水平（Ｐ〉０．０５）。心肌力学参数的这些变化表明模拟失重使大鼠心肌收缩性能降低。进一步研究显示,模拟失重大鼠左室心肌肌原纤维Ｃａ＾２＋,Ｍｇ＾２＋－ＡＴＰ酶     

结合模拟失重,改进大学生理学骨骼肌收缩实验

骨骼肌收缩实验作为大学生理学课程中一个传统的教学实验,在国内各高校的生理学教学中多有开设。本教研室一直致力于模拟失重致骨骼肌废用性萎缩方面的研究,结合科研课题对该教学实验进行了改进:以模拟失重小鼠作为实验动物,代替原用的蛙或蟾蜍;在保留原有实验内容的基础上,加入正常小鼠与模拟失重小鼠骨骼肌收缩能力的测定等新内容。通过在教学中的实际应用,发现改进后的实验不但能够完成传统的实验内容,还可通过模拟失重小鼠与正常小鼠收缩能力的测定和对比,体现模拟失重对骨骼肌收缩功能的影响,进而加深学生对骨骼肌收缩过程的理解,提高学生对失重影响人体生理功能的认识。改进后的骨骼肌收缩实验丰富了传统实验的内容,拓宽了该实验的理论和应用,有助于激发学生对生理学的学习兴趣,明显提升教学效果。     

饮用加银水对模拟失重大鼠肠道微生态及骨钙代谢的影响

目的 :研究饮用加银水对模拟失重大鼠肠道微生态及骨钙代谢的影响。方法 :30只 SD雄性大鼠随机分为地面对照组 ( GC)、模拟失重对照组 ( SC)和模拟失重饮用 0 .2 0 mg/ L 加银水组 ( SS) ,实验期 2 1d。第 7、14和 2 1天用选择性培养基分别对肠球菌、肠杆菌、双歧杆菌、乳杆菌及类杆菌定量测定 ,并测定饲料钙表观吸收率 ;第 2 1天取右侧股骨测骨密度和骨钙含量。结果 :骨密度和骨钙含量 SC组显著低于 GC组 ,SS组也低于 SC组 ;SC组和 GC组比较 ,SC组出现厌氧菌群的减少和需氧菌群的增加及饲料钙表观吸收率的下降 ,且这种变化出现较早 ,SS组和 SC组比较 ,SS组出现以厌氧菌群中 G 菌的减少和需氧菌群G-菌的增加为主的菌群失调及饲料钙表观吸收率的下降 ,且这种变化出现较晚。结论 :饮用 0 .2 0 mg/ L 加银水可以加重模拟失重大鼠肠道微生态的失调和骨钙代谢的紊乱 ,但需要较长的作用时间 ,且其微生态的失调以 G 细菌减少为主的厌氧菌群减少型     

90d模拟失重大鼠动脉压力反射反应性的改变

本工作研究了90d模拟失重大鼠动脉压力反射反应性的改变。即以血管活性药物变动平均动脉压(MAP),并同时记录反射性心率(HR)变化,采用非线性曲线拟合方法,定量评价清醒大鼠的动脉压力反射反应性的特征参数的改变。同时还利用受体阻断实验,观察迷走和交感神经成分在压力反射活动中的贡献。结果表明:模拟失重大鼠MAP-HR反应曲线向右上方移位,心率低限坪值升高,血压调节范围变窄,静态工作点升高。当心得安阻断β受体后,悬吊组大鼠压力感受性心率反射的平均增益及心率反应范围均高于对照组,提示模拟失重大鼠反射活动中迷走作用增强。     

失重/模拟失重对内皮细胞的影响实验研究进展

血管内皮作为血管壁的衬里,参与调节组织器官的局部血流和机体其它生理进程,在维持血管完整性和内环境稳定中发挥关键作用。内皮细胞对包括重力在内的机械应力刺激极为敏感,重力变化可对其形态和功能构成不同程度的影响。研究发现,失重/模拟失重通过诱导内皮细胞细胞骨架重塑、质膜caveolae重布,使其合成分泌血管活性物质、炎性介质的能力以及细胞表面粘附分子表达发生改变,这些分子变化又对内皮细胞的生长、增殖、凋亡、迁移和血管生成等具有精细调控作用。本文综合评述了失重/模拟失重对内皮细胞功能的影响,同时围绕文献报道中一些尚存争议的观点进行了适当讨论。     

大鼠离体乳头肌收缩末期张力—长度关系的曲线性

大鼠离体左室乳头肌固定于最适初长位,逐步递减“后荷”获得一系列等张收缩的张力、长度缩短程度和速度。结果发现:(1)收缩末期张力-长度关系(ESTLR)为指数曲线,回归方程 T=ar~(-bL)-K 拟合的优度明显高于线性方程拟合的优度(P<0.001),其中 a,k 分别代表总张力和静息张力,b 为曲线的弯曲度;(2)在高钙(4mmol/L)或去甲肾上腺素(NE10~(-6)mol/L)作用下,ESTLR 右上移位,a,b 和无张力缩短速度 L_O 均增大(P均<0.01),尤以高钙时的变化更明显,(3)NE 使张力-速度曲线的右上移位比高钙显著。这提示大鼠离体心肌的 ESTLR 呈非线性特征,参数 a,b 及长度轴截距 L_O 对收缩强度的变化敏感,但对收缩速度改变的敏感性可能比经典的力学指标低。     

模拟失重大鼠心肌肌球蛋白重链与肌钙蛋白表达的变化

目前 ,对失重 (微重力 )引起的心脏适应性变化及其在飞行后立位耐力不良发生中的重要意义尚缺乏深刻认识。推测心肌收缩蛋白的改变可能是模拟失重导致心肌收缩性能降低的主要原因之一。本实验的旨在观测中期 (4ＷＫ)模拟失重引起大鼠心肌蛋白含量 ,以及收缩蛋白的主要成份 -肌球蛋白重链 (ＭＨＣ)与肌钙蛋白可能发生的改变 ,籍此阐明模拟失重 4ＷＫ周大鼠心肌收缩性能降低的内在机理。1　材料与方法(1)实验动物分组　雄性ＳＤ大鼠ｌ6只。随机分为对照组 (ＣＯＮ)与悬吊组 (ＳＵＳ) ,每组 8只大鼠。尾部悬吊 4ｗＫ后 ,将大鼠麻醉 ,摘取心脏 ,…     

肾性高血压大鼠左室等容峰压一容积关系及其对异丙肾上腺素的反应

本研究观察了肾血管性高血压大鼠(RHR)肥大左室的等容峰压-容积关系(PIPVR)和左室压力最大上升速率-容积关系(PRPVR)的曲线特征,并用两曲线的升支斜率E_(max)和dE/dt_(max)及曲线的特征参数评价了RHR(8周)左室的收缩能力及其对异丙肾上腺素的反应性。结果显示,大鼠高血压8周后左室发生明显肥大;与同龄假手术对照大鼠(SOR)相似,RHR的PIPVR和PRPVR也呈指数曲线形式;与SOR比较,RHR左室的PIPVR和PRPVR左上移位,E_(max)、dE/dt_(max)显著增大(P均<0.01),分别增加78％和97％,曲线的特征参数K_1、K_2、B_1和B_2也明显高于SOR(P均<0.05),分别增加37％、32％、25％和57％;灌注异丙肾上腺素(0.94μg/min)后,上述指标的增加幅度均较SOR低(P均<0.05)。结果提示,压力超负荷心肌肥大并不影响PIPVR的非线性特征,基础状态下,RHR肥大左室的收缩能力增强,但对异丙肾上腺素的反应性降低。     

低聚异麦芽糖对模拟失重大鼠肠道益生菌以及钙代谢和骨矿盐密度影响的初步研究

目的：研究低聚异麦芽糖对模拟失重大鼠肠道益生菌的影响以及与骨钙代谢变化的关系。方法：30只雄性SD大鼠随机分为3组（每组10只）FC组;普通对照组（饲喂普通饲料）;SC组,模拟失重对照组（饲喂普通饲料）;SS组,模拟失重低聚异麦芽糖组（饲喂普通饲料 低聚异麦芽糖）,实验期21d。结果：SC组大鼠肠道益生菌（主要是双歧杆菌和乳杆菌）数量、饲料钙的表观吸收率、股骨骨密度（BMD）,骨钙含量以及骨钙素（BGP）的水平显著低于FC组,而血钙水平明显高于FC组;SS组大鼠肠道益生菌数量,饲料钙的表观吸收率,骨密度,骨钙含量以及骨钙素水平较SC组高,血钙水平显著低于SC组。结论：低聚异麦芽糖可以促进模拟失重大鼠肠道益生菌的增殖,减少股骨骨质的丢失,提高股骨BMD,增加骨形成,对骨代谢产生一定的有益影响。     

长期尾部悬吊大鼠冠脉血流量的变化

采用放射性生物微球技术观察了经受４０和１２０ｄ尾部悬吊模拟失重大鼠冠脉血流量及冠脉阻力的变化。４０及１２０ｄ悬吊大鼠冠脉血流量分别较其相应对照组减少２５％（Ｐ＜０．０１）和２２％（Ｐ＜０．０５）;而４０ｄ组和１２０ｄ组的冠脉阻力与其相应配对对照组相比分别升高３７％（Ｐ＜０．０５）和３１％（Ｐ＜０．０５）。此外,悬吊４０ｄ与悬吊１２０ｄ组大鼠左心室重量分别较其配对的对照组大鼠要减轻９％（Ｐ＜０．０５）及５％（Ｐ＜０．０１）。结果表明,长期模拟失重大鼠心脏可能处于低动力状态,从而使心肌的代谢活动减弱并可能发生萎缩。     

大鼠肥厚心肌缩短速度和肌凝蛋白重链同功酶谱的变化

用聚丙烯酰胺电泳分离并测定了大鼠左室肌凝蛋白ＡＴＰ酶活性依次降低的同功酶Ｖ_１,Ｖ_２和Ｖ_３的百分比（ＭＩ谱）,从乳头肌力－速度曲线读取心肌最大缩短速度（Ｖ_（ｍａｘ））,观察到：（１）正常大鼠出现增龄性Ｖ_１向Ｖ_３迁移和Ｖ_（ｍａｘ）下降,与８周龄组（Ｓ_０）相比,１６周和２４周龄组（Ｓ_８和Ｓ_（１６））的Ｖ_１／Ｖ_３比,分别下降３８．９％和６１．０％;Ｖ_（ｍａｘ）下降８．３％和１３．３％。（２）高血压肥厚心肌ＭＩ谱的迁移和Ｖ_（ｍａｘ）下降的程度大大超过增龄效应：高血压８周和１６周组（Ｈ_８和Ｈ_（１６））的Ｖ_１／Ｖ_３比值较术前对照Ｓ_０分别下降８４．４％和９３．５％,较同龄假手术对照Ｓ_８和Ｓ_（１６）组也分别低７４．５％和８３．３％,而Ｖ_（ｍａｘ）则比Ｓ_０组下降３３．３％和４８．３％。（３）６组４８只大鼠结果相关分析表明,Ｖ_（ｍａｘ）与Ｖ_１％高度正相关,与Ｖ_３％高度负相关。（Ｐ均小于０．０１）。上述结果提示：高血压肥厚心肌收缩速度明显下降,其主要生化机制似与同功酶谱由Ｖ_１优势向Ｖ_３迁移有关。     

大鼠左室肌凝蛋白重链同功酶谱的增龄性变化

用聚丙烯酰胺凝胶垂直平板电泳法分析了５—６０周龄的大鼠左心室肌凝蛋白重链同功酶（ｍｙｏｓｉｎｈｅａｖｙｃｈａｉｎｉｓｏｅｎｚｙｍｅｓ,ＭＩ）。结果表明：大鼠幼年期ＭＩ以高ＡＴＰ酶活性的Ｖ１形式存在（５周龄：Ｖ１＝９８．９２±１．４７％）,随着年龄增长,Ｖ２（１０周龄：３．５４±２．４２％）和Ｖ３（１５周龄６．３１±３．４８％）依次出现并逐步增加,到２８周时Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３分别为６１．３６±１１．７１％、２０．１１±４．９８％和１３．５２±５．３２％,随后基本稳定于该水平;以Ｖ１／Ｖ３为指标分析各周龄组大鼠,可见Ｖ１／Ｖ３具有增龄性的下降趋势,但均以Ｖ１占优势（６０周：Ｖ１／Ｖ３＝３．８５±０．９５）;同功酶谱变化以及它与左室重量相关分析表明,同功酶谱增龄性变化主要发生在大鼠生命的早期,并且这种变化可能与左室重量的增长有关。     

兔心脏左室乳头肌的形态和动脉分布

乳头肌可因缺血、纤维化或梗塞而影响其收缩功能,并产生二尖瓣关闭不全(朱清于等,1980)。致成乳头肌功能不全最常见的原因是心肌供血不足,因此研究乳头肌的动脉,具有实用意义。一些作者(Estes,1966;Farrer-Brown,1968;Ranganathan,1969等)对人心脏乳头肌动脉来源、分支分布作过研究,但关于实验动物家兔乳头肌的动脉的研究文献尚少报道。本文为了开展实验性乳头肌梗塞的研究,对兔心脏左室乳头肌的形态、动脉来源、分布类型以及口径、血管密度等进行了研究。     

施普瑞螺旋藻对尾吊模拟失重大鼠肠道微生态失调的调整作用研究

目的：研究模拟失重条件下,施普瑞螺旋藻对大鼠肠道微生态失调的调整作用。方法：将基础饲料中加入5%的螺旋藻作为处理组饲喂大鼠,用选择性培养基分别对肠球菌、肠杆菌、类杆菌、乳杆菌以及双歧杆菌定量测定,扫描电镜观察大鼠盲肠上皮细胞的组织变化,结果：螺旋藻处理组过路菌群中肠杆菌和肠球菌数量变化并不明显;原籍菌群中双歧杆菌较对照组显著增多,类杆菌和乳杆菌的数量差异没有显著性,模拟失重条件下SD大鼠盲肠上皮有肿胀细胞出现,并且肠道上皮绒毛排列紊乱、稀疏、而螺旋藻处理组中只发现有少量的肿胀细胞,上皮绒毛致密,排列较整齐。结论：旋普瑞螺旋藻具有纠正在模拟失重条件下大鼠肠道微生态平衡失调的作用。