血管平滑肌收缩的Ca^2＋信号调节机制

血管平滑肌细胞内Ca^2＋的浓度（[Ca^2＋]i）的变化及胞内收缩蛋白对Ca^2＋的敏感性是影响血管紧张的主要因素。研究表明细胞内Ca^2＋浓度的变化在血管平滑肌细胞的激活中发挥重要作用。在静息状态,细胞内的Ca^2＋浓度主要受膜电位的调节,同时,[Ca^2＋]i也可反馈调节膜电位。在平滑肌细胞内存在多种[Ca^2＋]i调节机制。本文概述了这些机制在调节血管平滑肌紧张中的作用,主要包括：[Ca^2＋]i在血管平滑肌收缩中的作用;环二磷酸腺苷（cADPR）在调节Ca^2＋释放中的作用;cADPR介导的肉桂碱受体的激活在调节平滑肌紧张度中的作用;血管平滑肌细胞的Ca^2＋闪烁和细胞膜Ca^2＋敏感性钾通道的激活;[Ca^2＋]i与膜电位之间的相互作用等。     

胃动素对大鼠胃平滑肌细胞收缩活动的作用

本研究用大鼠游离的胃平滑肌细胞,观察胃动素对胃平滑肌细胞的收缩作用。结果表明：（１）胃动素明显增强单个胃平滑肌细胞收缩活动,在生理剂量１０（－１１）─１０（－１０）ｍｏｌ范围内,呈剂量依赖性。（２）不同胃分区平滑肌细胞对冒动素兴奋反应不同,胃动素对胃窦平滑肌细胞收缩强度大于胃体和幽门。（３）给予抗胃动素血清可以完全取消胃动素对胃肌细胞的收缩反应,而阿托品、ＴＴＸ、甲氰米胍、ｌｏｘｉｇｌｕｍｉｄｅ均不影响胃动素的作用。（４）给予胞内钙释放阻断剂ＴＭＢ－８可抑制胃动素对目肌细胞的收缩作用。上述结果提示,胃动素对胃平滑肌细胞的直接作用是由胃动素受体所介导,且与胞内Ｃａ（２＋）释放起重要作用。     

库容性Ca2+内流参与ACh诱导的大鼠远端结肠平滑肌收缩

应用生物换能技术和Ca^2＋通道特异性阻断剂观察并记录大鼠离体远端结肠平滑肌收缩张力的变化,分析库容性Ca^2＋内流（capacitative Ca^2＋ entry,CCE）是否与ACh诱导的离体远端结肠平滑肌收缩反应有关。结果表明,以无钙的Krebs液灌流或应用EGTA螯合细胞外Ca^2＋后,高K^＋及ACh引起的远端结肠平滑肌收缩几乎完全消失。电压操纵性Ca^2＋通道阻断剂verapamil也能减弱高K^＋及ACh引起的远端结肠平滑肌收缩,其减弱的程度分别为74％和41％。在无钙的Krebs液中,5μmol／LACh可引起离体肠管瞬时性收缩,这是由肌质网（sarcoplasmic reticulum,SR）释放钙所致：然后加入10μmol／L阿托品（atropine）,并在此基础上恢复细胞外Ca^2＋（2．5mmol／L）,结肠平滑肌则出现持续性收缩,待收缩反应达峰值时,加入5μmol／L verapamil,收缩无明显变化,且该收缩反应对钙库操纵性通道（store-operated Ca^2＋ channel,socc）阻断剂La^3＋敏感,20,50和100μmol／L的La^3＋使上述收缩张力分别降低15％,23％和36％,且呈浓度依赖性,但对Cd^2＋不敏感。研究结果提示,细胞外Ca^2＋内流对高K^＋及ACh介导的离体远端结肠平滑肌持续性收缩是必需的,由ACh诱导的远端结肠平滑肌收缩至少包括SR释放钙引起的短暂性收缩及受体操纵性Ca^2＋通道（receptor-operated Ca^2＋ channel,ROCC）、电压操纵性Ca^2＋通道（voltage-operated Ca^2＋ channel,VOCC）和CCE介导的胞外Ca^2＋ 内流等途径。这将从通道水平进一步分析消化管平滑肌收缩的机制和特征,亦将为预防和控制因胃肠动力紊乱所致的消化管疾病寻求有针对性的药物干预和治疗提供理论依据。     

钙激活氯离子通道对大鼠肺动脉张力的调节作用

目的：研究钙激活氯离子通道及其通道阻断剂尼氟灭酸（niflumic acid,NFA）、indaryloxyacetic acid（IAA-94）在苯福林（phenylephrine,PE）引起的肺动脉收缩中的作用。方法：常规离体血管灌流法检测肺动脉环张力;采用钙荧光探针（Fura-2／AM）负载急性酶分离法（胶原酶Ⅰ型和木瓜蛋白酶）获得的大鼠肺动脉平滑肌细胞（PASMCs）,观察NFA和IAA-94对PE诱导的PASMCs胞浆游离钙离子浓度（[Ca^2＋]i）的影响,用荧光分光光度计法检测[Ca^2＋]i。结果：钙激活氯离子通道阻断剂NFA和IAA-94可以舒张PE引起的肺动脉环收缩;NFA和IAA-94对KCl引起的血管收缩无影响;PE可以引起[Ca^2＋]i升高,NFA和IAA-94对PE诱导[Ca^2＋]i升高无影响。结论：钙激活氯离子通道在生理状态下与血管活性药（PE）引起的肺动脉张力变化有关,这为研究其在低氧肺血管收缩中的作用提供了新的线索。     

青藤碱对家兔主动脉血管平滑肌细胞内游离钙浓度及蛋白激酶C的影响

观测青藤碱对培养家兔血管平滑肌细胞内游离钙浓度及正常和缺血缺氧刺激下蛋白激酶C（PKC）活性的影响。方法：Fura-2／AM作Ca^2＋指示剂,检测青藤碱对培养家兔主动脉血管平滑肌细胞静息Ca^2＋浓度及去甲肾上腺素,高K^＋,咖啡因刺激作用下的改变,并与钙拮抗剂维拉帕米进行对照研究;复制血管平滑肌细胞缺血缺氧模型,液闪仪测定PKC活性。结果：青藤碱剂量依赖性抑制高K^＋去极化引起[Ca^2＋]i升高,青藤碱10×10^-6mol.L^-1、3×10^-5mol.L^-1、10^-4mol.L^-1,对NE通过受体介导引起的[Ca^2＋]i增高也有明显抑制。但对静息状态下及咖啡因刺激的血管平滑肌细胞[Ca^2＋]i无明显影响。正常时,青藤碱处理后血管平滑肌细胞胞浆、胞膜PKC活性均升高;缺血缺氧状态下,胞浆PKC活性升高,但胞膜PKC活性降低,青藤碱处理后胞浆PKC活性下降,胞膜PKC活性上升。结论：青藤碱可能抑制血管平滑肌细胞电压依赖性钙通道和受体操纵性钙通道,降低细胞内游离钙水平。调节缺血缺氧条件下血管平滑肌细胞PKC活性。     

胃动素和胃泌素引起大鼠胃窦平滑肌细胞收缩的信号转导通路

应用大鼠游离胃窦平滑肌细胞,观察胃动素和胃泌素对胃窦平滑肌细胞收缩作用的胞内信号转导通路。结果显示：⑴胃动素和胃泌素对胃窦平滑肌细胞均有收缩作用;⑵Ｇａｉ－３抗体可抑制胃动素和胃泌素加强胃窦平滑肌细胞的收缩,胃动素、胃泌明显增加Ｇａｉ－３抗体与「＾３５Ｓ」ＣＴＰγＳ的结合;⑶磷脂酶抑制剂Ｕ－７３１２２、三磷酸肌醇受体拮抗剂肝素可抑制胃坳素和胃泌素引起的胃窦平滑肌细胞的收缩。结果表明：胃坳素和胃泌表     

胞内钙释放在胃泌素引起胃平滑肌细胞收缩中的作用

本研究用大鼠游离的胃平滑肌细胞,观察五肽胃泌素（G5）对胃平滑肌细胞的收编作用及胃泌索引起胃平滑肌细胞收缩时胞内游离钙释放作用。结果表明：（1）G5能够引起胃体、胃窦、幽门平滑肌细胞收缩,并对胃窦作用最强。在G54×10－8～16×10－8mol／L剂量范围内,呈剂量依赖性。（2）丙谷胺或抗胃泌素血清可以阻断G5对胃肌细胞的收缩反应,而阿托品则不影响G5的作用。（3）G5与乙酸胆碱对平滑肌细胞收缩有相加作用。（4）胞内钙释放阻断剂TMB-8可抑制G5对胃肌细胞的收缩作用。（5）G5作用于胃窦平滑肌细胞后胞内游离Ca2 显著上升。上述结果提示：胃泌素通过特异性受体引起胃平滑肌细胞收缩,其收缩作用通过胞内Ca2 释放介导。     

Ghrelin、GHRP-6以及胃动素对大鼠胃肠运动影响研究

目的:探究ghrelin、GHRP-6以及胃动素对大鼠胃肠运动的影响。方法:在体实验观察ghrelin、GHRP-6及胃动素对大鼠胃排空及小肠推进的影响,离体实验观察ghrelin、GHRP-6及胃动素对大鼠电场刺激引起胃窦胃底平滑肌舒缩反应的影响,RT-PCR观察ghrelin mRNA在胃的表达。结果:在体研究发现ghrelin及GHRP-6能够促进胃排空及小肠推进,胃动素对胃排空及小肠推进无影响。离体研究发现,ghrelin 1μM能够抑制胃底平滑肌4-8Hz开电刺激下的舒张反应,并增强胃底平滑肌1-8Hz及胃窦平滑肌4-16Hz断电刺激下的收缩反应;GHRP-6 1μM能够抑制胃底平滑肌4-8Hz开电刺激下的舒张反应,并增强胃底平滑肌1-2Hz、8-16Hz及胃窦平滑肌4-8Hz断电刺激下的收缩反应;L-NAME增强ghrelin、GHRP-6诱导的胃底和胃窦平滑肌条舒缩作用。大鼠胃窦及胃底分布有ghrelin受体mRNA。结论:ghrelin和GHRP-6能够加快胃排空促进小肠推进,该效应可能是通过迷走神经通路及胆碱能兴奋产生的。     

Ghrelin对豚鼠胃窦平滑肌细胞钙离子浓度的影响及与NO关系研究

目的:探讨Ghrelin对豚鼠胃窦平滑肌细胞内钙离子浓度的影响及其与一氧化氮(NO)的关系。方法:采用荧光免疫组化检测胃窦平滑肌细胞ghrelin受体(GHS-R)的表达;应用钙离子(Ca2+)指示剂Fluo-3/AM作为细胞内Ca2+的荧光探针,对负载培养的平滑肌细胞应用激光共聚焦显微镜技术,检测不同浓度ghrelin对平滑肌细胞内Ca2+荧光强度(FI)的影响,以及ghrelin受体阻断剂D-Lys3-GHRP-6、NO供体硝普钠(SNP),一氧化氮合酶(NOS)抑制剂N-硝基左旋精氨酸甲酯(L-NAME)对ghrelin调控Ca2+荧光强度的影响。结果:(1)豚鼠胃窦平滑肌细胞呈GHS-R免疫反应阳性表达.(2)随着ghrelin浓度升高(10-11,10-10,10-9,10-8,10-7mol/L),平滑肌细胞内Ca2+荧光强度逐渐升高,组间峰值(分别为54.7±11.5,58.1±5.7,64.8±6.6,84.9±7.1,95.7±10.5)和峰高(分别为1.8±0.3,2.1±0.8,5.3±1.3,28.9±4.2,37.6±3.7)均存在显著差异(P<0.05-0.01),即呈明显剂量依赖...     

肾上腺髓质素降低培养海马神经元胞内游离钙离子浓度

经荧光探针Fluo 3-AM标记细胞内游离钙后,用激光共聚焦显微镜检测肾上腺髓质素(adrenomedullin,ADM)对原代培养大鼠海马神经元内游离钙浓度([Ca^2 ]1)的影响。实验结果如下：(1)ADM(0．01-1．0μmol／L)浓度依赖性地降低细胞内钙浓度。(2)降钙素基因相关肽受体阻断剂(calcitonin gene-related peptide,CGRP8-37)预处理可部分抑制ADM的效应。(3)ADM可显著抑制高钾引起的[Ca^2 ]1增加。(4)ADM可显著抑制三磷酸肌醇(inositol 1,4,5-trisphosphate,IP3)引起的内钙释放,而对兰尼定(ryanodine)引起的内钙释放无显著影响。以上结果提示,ADM降低培养海马神经元内游离钙浓度,此作用与其抑制IP,引起的内钙释放有关,ADM对静息状态下的Ca^2 内流无影响,但可显著抑制高钾引起的Ca^2 内流,CGRP受体介导了ADM的上述效应。     

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