L-型钙通道对大鼠胚胎海马神经干细胞增殖和分化的调控

为鉴定大鼠胚胎海马神经干细胞(NSCs)是否表达功能性的L-型钙通道,L-型钙通道是否参与了对大鼠胚胎NSCs增殖和分化调控.分离孕15天Wistar大鼠胚胎海马组织,制成单细胞悬液,利用无血清培养技术,在添加bFGF、EGF、N-2和B27 supplement的DMEM/F12培养液中进行培养.采用细胞免疫荧光法对原代至第5代细胞进行鉴定,均有巢蛋白(nestin)的表达,第3代nestin阳性细胞比例达97%.把培养的细胞诱导分化5天后,这些细胞表现为神经元和星形胶质细胞的形态,且分别呈Ⅲ型β-微管蛋白(Tuj1)阳性和胶质纤维酸性蛋白(GFAP)阳性;细胞免疫印迹结果显示,NSCs表达L-型钙通道的Cav1.2α1C亚单位,而无Cav1.3α1D亚单位的表达;利用全细胞膜片钳技术在NSCs上记录到了L-型钙电流,证明了NSCs所表达的L-型钙通道具有功能.进一步对细胞进行药理学干预,发现L-型钙通道的激活不仅可以促进胚胎NSCs的增殖,而且使增殖的NSCs向神经元分化的比例显著增加.以上结果表明,Wistar大鼠胚胎海马NSCs表达功能性的L-型钙通道;L-型钙通道参与了胚胎NSCs增殖和分化的调控.     

L-型钙电流在血管紧张素Ⅱ诱导新生大鼠心肌细胞肥大中的作用

目的:探讨血管紧张素II(Ang II)诱导的新生大鼠肥大心肌细胞中L-型钙电流的功能在分子水平改变。方法:在血管紧张素II诱导的新生大鼠肥大心肌细胞中,应用全细胞膜片钳技术检测L-型钙电流的密度及门控动力学变化;应用半定量RT-PCR技术检测L-型Ca2+通道α1C亚单位mRNA的表达量。结果:Ang II在引起新生大鼠心肌肥大的同时,也增加了心肌细胞ICa,L电流密度,但并不影响ICa,L电流的激活、失活和复活特征。另外,Ang II还增加了L-型Ca2+通道α1C亚单位mRNA表达量。Ang II的这些作用都可被其1型受体阻断剂losartan所抑制。结论:在Ang II诱导的新生大鼠肥大心肌中,L-型Ca2+通道的功能在分子水平发生了显著变化,这些变化是通过激活心肌细胞上Ang II 1型受体所介导的。     

成年大鼠海马神经前体细胞表达功能性的 L-型钙通道

为了建立一种能够获得高纯度成年大鼠海马神经前体细胞(HPCs)的体外贴壁培养方法,并鉴定HPCs上是否存在功能性L-型钙通道,分离Wistar成年大鼠海马组织,制成单细胞悬液,利用无血清培养技术,在添加碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)、表皮生长因子(EGF)、N2和B27 supplement的DMEM/F12培养液中进行培养.连续传代,采用细胞免疫荧光法对第六代细胞进行鉴定,呈巢蛋白(nestin)阳性的细胞可达99.9%.把培养高纯度的细胞在分化培养基中诱导分化14天后,表现为神经元和星形胶质细胞的形态,且分别呈Ⅲ型β-微管蛋白(Tujl)阳性和胶质纤维酸性蛋白(GFAP)阳性.细胞免疫荧光和免疫印迹结果显示,HPCs表达L-型钙通道的Cav1.2α1C和Cav1.3α1D亚单位,共聚焦钙成像证明了功能性L-型钙通道的存在,并且利用全细胞膜片钳技术记录到了L-型钙电流.以上结果表明成年Wistar大鼠的海马HPCs可表达功能性的L-型钙通道.     

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([Ca2+]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[Ca2+]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(10 μmol/L)预处理,可以使ET-1诱导的[Ca2+]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一型受体(AT1 receptor)的抑制剂都能够抑制ET-1诱导的[Ca2+]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一型受体也参与到了这个途径中.     

细胞内高镁对豚鼠心室肌细胞L-型钙通道活性的影响

本文旨在研究细胞内高镁对离体豚鼠心室肌细胞L-型钙通道的单通道门控特性的影响。急性酶消化法分离豚鼠心室肌细胞,应用膜片钳膜内向外单通道记录模式观察不同浓度细胞内镁([Mg2+]i)对心肌细胞L-型钙通道单通道电流的影响。结果显示,对照组([Mg2+]i 0.9 mmol/L)的心肌细胞L-型钙通道相对活性为(176.5±34.1)%,而高镁组([Mg2+]i 8.1 mmol/L)钙通道相对活性显著降低至(64.8±18.1)%(P0.05)。另外,8.1 mmol/L[Mg2+]i使心肌细胞L-型钙通道的平均开放时间缩短至对照组的约25%(P0.05),但对通道平均关闭时间无明显影响。以上结果提示,细胞内高镁主要通过缩短通道平均开放时间抑制豚鼠心室肌细胞L-型钙通道的活性。     

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。     

T型钙通道α1G亚单位在细胞增殖中的功能研究

利用稳定过表达人类T型钙通道α_(1G)亚单位的HEK-293细胞研究了T型钙通道在细胞增殖中的作用。RT-PCR和标准全细胞膜片钳记录分别从mRNA转录水平和T型钙通道蛋白功能水平验证了α_(1G)单位的过表达的实现。生长曲线表明,T型钙通道α_(1G)亚单位的过表达能显著促进细胞增殖,HEKα_(1G)~+细胞的细胞群体倍增时间(13.7±0.3h)比对照HEK-293细胞的细胞群体倍增时间(22.1±1.1h)缩短了约8h;流式细胞分析结果也与此吻合,在稳定过表达了人类T型钙通道α_(1G)亚单位的细胞处于S期的细胞百分率比对照HEK-293细胞高,相反地处于G_0/G_1期的百分率比对照HEK-293细胞低,以上结果证明过表达T型钙通道α_(1G)亚单位能促进细胞增殖;T型钙通道特异性阻断剂mibefradil抑制HEKα_(1G)~+细胞增殖,IC_(50)为3.5/μmol/L,表明在HEK-293细胞过表达T型钙通道对细胞增殖的促进作用可以被T型钙通道特异性阻断剂mibefradil抑制,这就进一步证明了T型钙通道在促进细胞增殖方面的直接作用。Western杂交结果提示了T型钙通道α_(1G)亚单位的表达是通过某种信号途径提高了与细胞周期有关的蛋白质,cyclin A、cyclin E和CDK2的表达水平,从而刺激了细胞周期的进程。本研究有助于理解细胞增殖的机制并为开发治疗与细胞增殖异常有关疾病的新药提供了理论依据。     

人类T型钙通道α1H亚单位基因在细胞增殖中的功能研究

将人类T型钙通道α1H 亚单位基因 (CACNA1H)cDNA转染到HEK 2 93(humanembroyonickidney)细胞系得到稳定过量表达的细胞株 ,以此为体外模型来研究T型钙通道在细胞增殖中的直接作用。RT -PCR和标准全细胞膜片钳记录分别从mRNA转录水平和T型钙通道蛋白功能水平验证了α1H 亚单位的过量表达。生长曲线结果表明 ,T型钙通道α1H 亚单位基因的过量表达能显著促进HEK - 2 93细胞增殖 ,将细胞群体倍增时间从对照细胞的 2 2 1± 1.1h缩短到稳定转染细胞的 14 0± 0 .4h ,细胞群体倍增时间缩短了约 8h ;流式细胞分析结果表明 ,在稳定转染细胞处于S期的细胞百分率比对照细胞高 ,相反地处于G1 期的百分率比对照细胞低 ,以上结果证明了过量表达T型钙通道亚单位α1H 基因能促进细胞增殖。Western印迹结果提示 ,T型钙通道α1H 亚单位基因表达产物是通过某种信号途径 ,提高了与细胞周期有关基因 (CDK2、cyclinA和cyclinE)的蛋白质表达水平 ,从而刺激了细胞周期的进程。此研究结果有助于理解细胞增殖的机制并为开发治疗与细胞增殖异常有关疾病的新药提供了理论依据     

抗钠-钙交换体α-1重复序列(117-137)抗体对心肌钠-钙交换电流及钙电流的抑制作用(英文)

本研究旨在探讨抗钠-钙交换体(Na+-Ca2+ exchanger,NCX)α-1重复序列(117-137)抗体对大鼠心肌细胞钠-钙交换电流的影响。实验用合成的α-1重复序列(117-137)肽免疫大鼠制备抗α-1重复序列(117-137)抗体;应用全细胞膜片钳技术,在急性分离的心肌细胞上观察抗α-1重复序列(117-137)抗体对大鼠心肌细胞钠-钙交换电流的影响,同时还观察了其对大鼠心肌细胞L型钙通道、电压门控钠通道和豚鼠心肌延迟整流钾通道电流的影响;最后,采用EMBOSS Pairwise Alignment Algorithms软件对NCXα-1重复序列和L型钙通道(1076～1096)的氨基酸序列进行了比较。结果显示,抗α-1重复序列(117-137)抗体对大鼠心肌细胞Na+-Ca2+交换电流呈现剂量依赖性的抑制作用。在钳制电压为+50和-100mV时,其抑制外向和内向钠-钙交换电流的IC50分别为18.9和22.4nmol/L。此外,该抗体还对L型钙通道电流具有抑制效应(IC50=22.7nmol/L),对电压门控钠通道和延迟整流钾通道电流则无明显影响。通过氨基酸序列比对发现,NCX α-1重复序列(117-137)与L型钙通道IIIS5-S6序列(孔环)之间具有23.8%的相似性。以上结果表明,抗NCX α-1重复序列(117-137)抗体是心肌NCX的一种抑制性抗体,同时也可以抑制L型钙通道。     

镉对大鼠心室肌细胞动作及L-型钙电流的影响

目的:探讨镉(Cd)对大鼠心室肌细胞动作电位(AP)及L-型钙电流(ICa-L)影响。方法:用常规微电极和全细胞膜片钳技术记录心肌细胞动作电位和ICa-L。结果:①不同浓度的CdCl2可降低大鼠心肌细胞动作电位幅值(APA),缩短复极化时程(APD)。②不同浓度的CdCl2明显抑制大鼠心室肌细胞钙通道电流。结论:CdCl2抑制大鼠心室肌细胞动作电位和ICa-L,可能是Cd对心肌毒性的重要机制之一。     

小剂量过氧化氢对大鼠心肌细胞钙瞬变及凋亡的作用

目的:探讨小剂量过氧化氢导致的氧化应激对大鼠心肌细胞钙瞬变及细胞凋亡的作用。方法:解剖取出成年大鼠心脏,应用langendorff方法分离心肌细胞,加入fluo-3荧光指示剂后,应用不同浓度的过氧化氢作用于心肌细胞,在共聚焦显微镜下测定心肌细胞内钙瞬变。分离并培养新生大鼠心肌细胞,观察过氧化氢处理心肌细胞后其形态的变化,从而评价小剂量过氧化氢对心肌细胞的凋亡作用。结果:应用0.125 mmol/L、0.25 mmol/L及0.375 mmol/L的过氧化氢作用于心肌细胞后,心肌细胞内钙瞬变幅度明显升高,并呈时间剂量依赖性。在培养的大鼠原代心肌细胞中加入0.25 mmol/L的过氧化氢后,心肌细胞发生凋亡的形态变化。结论:小剂量过氧化氢可开放心肌细胞L-钙通道,明显增加心肌细胞内钙瞬变,并导致心肌细胞凋亡。     

心肌细胞膜与肌质网膜的结构功能耦联及其病理重塑机制

心脏的收缩功能依赖心肌细胞膜（包括横管）与肌质网的结构耦联以及其中L型钙通道与肌质网钙释放通道之间的钙致钙释放过程。在一些病理条件下,细胞膜与肌质网的耦联结构发生重塑,钙致钙释放机制受损,心肌细胞收缩力下降。其中,junctophilin-2等蛋白分子表达量减少是心力衰竭疾病中心肌细胞收缩能力下降的关键因素。     

心肌细胞横管-肌质网耦联与钙信号调控

心肌细胞的兴奋沿横管传入细胞深处并激活L型钙通道,进而通过钙致钙释放机制激活肌质网ryanodine受体钙释放通道,由此产生的钙火花叠加成为细胞钙瞬变,引发心肌细胞同步化收缩.β1型肾上腺素受体介导的广域cAMP信号通过磷酸化L型钙通道、ryanodine受体、肌质网受磷蛋白,分别上调钙内流、钙释放和肌质网钙泵的钙回收...     

兔右室流出道室速对L型钙通道α1c蛋白表达的影响

目的：通过建立右室流出道室速（RVOT-VT）的动物模型,以L型钙通道α1c蛋白作为观察指标,观察RVOT-VT时对L型钙通道α1c蛋白表达的影响,旨在探讨L型钙通道在RVOT-VT中的作用。方法：健康新西兰大耳白兔30只,随机分三组,分别为对照组（10只）、室速组（10只）、室速加维拉帕米干预组（10只）。采用免疫组织化学的方法对三组实验动物的右室流出道心肌组织进行L型钙通道cdc蛋白表达的检测。结果：1、高频刺激主动脉与肺动脉交界处均诱发了起源于右室流出道部位的室速,且室速持续时间均大于4小时。2、室速组L型钙通道α1c蛋白表达量明显下降;干预组L型钙通道α1cc蛋白的表达下降,但与对照组比较无显著差异。结论：1、室速组的心肌L型钙通道α1c蛋白表达发生了重构。2、维拉帕米可以改善心肌L型钙通道α1c蛋白的重构。3、L型钙通道在RVOT-VT发生、持续中起重要作用。     

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。     

心肌钠,钾离子通道的分子生物学进展

分子生物学和电生理学（膜片钳技术）的联合应用研究对于阐明心肌钠、钾离子通道的分子结构与功能表达已取得突破性进展。现已证明,心肌钠离子通道主要由基β－亚单位作为功能性单位以表达出钠通道竭尽成分,其α－亚单位的存在可能改变钠电流的动力学性质。多种钾离子通道及其电流成分亦已在心肌细胞上鉴定出来。分子生物学研究已揭示出与心肌钠、钾通道功能表达有关的基因结构。在生理（例如心肌发生学过程中）情况下或病变心肌时     

BK通道的生物物理特性与门控及其最新研究进展

BK_(Ca)通道是细胞膜上受Ca~(2+)和膜电位双重调控的离子通道,其与细胞信号系统偶联并发挥着重要作用,该通道高度表达于高等动物的多种组织.最近的研究证实,在心肌细胞膜上存在力敏感BK通道并参与了心脏收缩与舒张的调控.本文将介绍BK通道与L-型钙通道功能上的耦合,心肌细胞质膜力敏感BK通道门控和功能的研究,以及对基底刚度的响应.这有助于更好地理解力敏感离子通道相关心脏疾病的病理和生理学基础.     

MicroRNA-1在心肌肥大中对L-型钙通道β2亚基的负性调控作用

目的:研究微小RNA-1(microRNA-1,miR-1)在心肌细胞肥大中对L-型钙通道β2亚基(Cavβ2)的负性调控作用及机制。方法:应用异丙肾上腺素(ISO)诱导心肌细胞肥大;采用HJ2000通用图像分析系统测定心肌细胞表面积;应用数据库microCosm预测miR-1的靶基因;构建含Cavβ23’UTR报告基因质粒和miR-1瞬时共转染HEK293细胞,验证Cavβ2为miR-1靶基因;应用qRT-PCR或Western blot方法检测心房钠尿肽(ANP)、β-肌球蛋白重链(β-MHC)、miR-1和Cavβ2mRNA和蛋白表达水平;转染miR-1模拟物上调miR-1或应用Cavβ2RNAi干扰Cavβ2蛋白的表达,观察对心肌细胞肥大的影响。结果:①在ISO诱导的心肌细胞肥大中,miR-1表达显著下降;应用miR-1 mimic转染心肌细胞使miR-1表达上调,心肌细胞表面积、ANP和β-MHC mRNA表达均显著低于ISO组(P<0.05)。②网络数据库预测显示Cavβ2为miR-1的潜在靶点;将miR-1和含Cavβ23’UTR报告基因质粒共转染HEK293细胞,其萤光值显著降低(P<0.01)。转染miR-1 mimic使心肌细胞miR-1表达上调,可以明显抑制Cavβ2蛋白的表达。③在ISO诱导心肌细胞肥大中Cavβ2表达较对照组显著增加;应用RNAi技术下调Cavβ2表达可明显抑制心肌细胞表面积、ANP和β-MHC mRNA表达的增加。结论:预测并验证L-型钙通道β2亚基为miR-1的靶基因。miR-1可能通过抑制其靶基因Cavβ2蛋白的表达,降低细胞内钙离子浓度,抑制心肌细胞肥大。     

Nulp1基因抑制P19CL6细胞向心肌细胞分化

Nulp1基因是已克隆的一个新的bHLH转录因子亚家族成员.前期的研究表明：Nulp1蛋白作为一个转录抑制子对SRF信号途径有极强的抑制作用.为了进一步研究Nulp1基因在心肌分化中的作用,在能够高效分化为心肌细胞的P19CL6细胞系中过表达Nulp1基因,发现心肌分化标志基因的表达被抑制;用RNA干扰技术,使Nulp1基因在P19CL6细胞系中的内源表达降低,发现心肌分化标志基因的表达提高,说明Nulp1基因能够抑制P19CL6细胞系向心肌细胞的分化.     

一种抑制BC3H_1肌细胞电压敏感性钙流的单克隆抗体

Mary E.Morton等最近利用细胞培养、免疫亲和性纯化分离技术以及电生理手段,证实抗二氢吡啶复合物α_1-亚单位的单克隆抗体(mAb 1A)对BC3H1肌细胞慢钙通道的I_(Ca~(2 ))可产生不可逆性抑制。电压依从性钙通道在多种细胞的生理活动中起关键性作用。BC3H1肌细胞膜上存在两种钙通道,一种是高阈值的慢钙通道;另一种为低阈值的快钙通道,前者在肌细胞中占优势,并对二氢吡啶(DHP)敏感。DHP结合于膜蛋白,形成DHP复合物。某些实验室的工作曾认为,该复合物的成份是一大分子糖蛋白,其凝胶电泳行为受硫化物浓度的影响。最近有人发现,复合物中的一种新成份,称之为α_1-亚单位,其分子量