激发子诱发的小麦叶肉细胞原生质体[Ca2+]cyt升高主要源于胞外钙离子内流

以小麦叶肉细胞原生质体-激发子互作为研究体系,借助共聚焦激光扫描显微镜观察结合药物学试验,对激发子刺激后不同抗叶锈性小麦品种原生质体[Ca2+]cyt的动态变化和[Ca2+]cyt升高的钙来源进行了研究。结果表明：抗叶锈小麦品种‘洛夫林10’的原生质体在激发子处理后,[Ca2+]cyt明显升高,随后有所下降,但在试验检测时间范围内仍保持较高浓度水平;而感病品种‘郑州5389’经激发子处理后,[Ca2+]cyt只发生轻微的波动。使用质膜钙通道抑制剂抑制胞外钙离子流入胞内,再经激发子处理,原生质体[Ca2+]cyt虽也有升高,但升高幅度大大降低。这一结果表明,激发子刺激诱发的[Ca2+]cyt升高主要源于胞外钙离子内流。     

激发子诱发小麦叶肉细胞原生质体微管骨架排列格局与[Ca2+]cyt的变化

以小麦叶肉细胞原生质体-激发子互作为研究体系,通过免疫荧光标记和Ca~(2 )荧光染料的装载并结合药理学试验,借助激光共聚焦扫描显微镜观察,探讨小麦抵抗叶锈菌侵染过程中微管骨架和Ca~(2 )之间的内在联系。试验结果表明,激发子处理可引起抗性品种原生质体[Ca~(2 )]_(cyt)的升高并诱发微管骨架的解聚,预解聚微管骨架,再用激发子处理,可使抗性品种原生质体[Ca~(2 )]_(cyt)的升高幅度增加。     

小麦叶肉细胞原生质体中微管骨架的排列格局与[Ca^2＋]cyt的关系

以小麦叶肉细胞原生质体为材料,通过免疫荧光标记和Ca^2＋荧光染料的装载并结合药物学试验,借助激光共聚焦扫描显微镜观察,探讨微管骨架和Ca^2＋之间的内在联系。试验结果表明,[Ca^2＋]cyt的升高能够诱发微管骨架的解聚;而微管骨架的解聚也会促使胞外Ca^2＋内流,进而造成[Ca^2＋]cyt的升高。     

小麦叶肉细胞原生质体中微管骨架的排列格局与[Ca2+]cyt的关系

以小麦叶肉细胞原生质体为材料,通过免疫荧光标记和Ca~(2 )荧光染料的装载并结合药物学试验,借助激光共聚焦扫描显微镜观察,探讨微管骨架和Ca~(2 )之间的内在联系。试验结果表明,[Ca~(2 )]_(cyt)的升高能够诱发微管骨架的解聚;而微管骨架的解聚也会促使胞外Ca~(2 )内流,进而造成[Ca~(2 )]_(cyt)的升高。     

小麦悬浮细胞应答激发子刺激的过敏性反应中Ca2+和 NO的动态变化及其相互作用

以感染叶锈菌的小麦(Triticum aestivum)叶片细胞间隙液IWF-260作为激发子, 刺激小麦品种洛夫林10和郑州5389的悬浮细胞, 探讨由激发子引发悬浮细胞过敏性反应中Ca²⁺和NO的变化及相互作用。以荧光分子探针Fluo-3AM和DAF-FM DA分别对细胞内Ca²⁺和NO进行标记, 利用激光共聚焦扫描显微镜对其动态变化进行实时监测, 通过药物学实验对Ca²⁺和NO的产生机制及其可能存在的相互关系进行探讨。结果表明, 2个小麦品种悬浮细胞的[Ca²⁺]_cyt水平对激发子刺激的反应表现出明显的差异, 对叶锈菌小种表现不亲和的洛夫林10悬浮细胞分别在激发子刺激后330秒和700秒出现2个钙峰; 而对该小种表现亲和的郑州5389悬浮细胞在激发子刺激后[Ca²⁺]_cyt水平稍有波动但变化不明显。药物学实验证明, [Ca²⁺]_cyt的升高依赖于胞外钙离子内流, 钙离子与激发子刺激诱发的过敏性防卫反应紧密相关。同样, 在激发子刺激后, 洛夫林10悬浮细胞出现1个NO峰, 而郑州5389悬浮细胞胞质NO变化不明显。药物学实验初步证明, NO的产生与胞外钙离子内流密切相关。由此推测, 在小麦悬浮细胞应答激发子刺激诱发的过敏性反应中, NO可能在钙的下游发挥作用。     

小凹蛋白-1下调人脐静脉内皮细胞外钙敏感受体介导的钙内流

为了探讨小凹蛋白-1(caveolin-1,Cav-1)在人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelial cells,HUVECs)细胞外钙敏感受体(extracellular Ca2+-sensing receptor,CaR)介导Ca2+内流中的作用,本实验研究了细胞膜穴样凹陷(caveolae)结构破坏剂Filipin或Cav-1基因沉默后对CaR介导Ca2+内流的影响。Fura-2/AM负载检测细胞内Ca2+浓度(intracellular Ca2+ concentration,[Ca2+]i)。结果显示,HUVECs中CaR对不同浓度细胞外Ca2+刺激无反应。无论细胞外为零钙液或含钙液时,精胺(Spermine,2mmol/L)刺激CaR时均引起[Ca2+]i升高(P<0.05),其中细胞外液为含钙液时,[Ca2+]i升高较细胞外为零钙液时更明显(P<0.05),CaR的负性变构调节剂Calhex231(1μmol/L)均可完全阻断Spermine刺激引起的[Ca2+]i升高(P<0.05);相反,Spermine升高[Ca2+]i作用可被Filipin(1.5μ...     

细胞松弛素B和鬼笔环肽对梨花粉管钙离子浓度和尖端钙离子通道的影响

应用激光共聚焦显微镜和全细胞膜片钳技术研究了微丝骨架解聚剂细胞松弛素B(CB)和稳定剂鬼笔环肽(PD)对梨花粉管细胞内钙离子浓度动态变化和尖端质膜上钙离子通道的影响。结果显示:CB处理能促进花粉管内胞质钙离子[Ca2+]i浓度增加,同时还能激活质膜上的钙离子通道;而PD处理对花粉管内[Ca2+]i浓度及钙离子通道几乎没有影响。研究表明,微丝骨架的解聚激活了花粉管质膜上的钙离子通道,使得胞外钙离子大量流入,胞内钙离子浓度升高,从而抑制花粉管生长。     

不同浓度硝态氮供应下小麦生长、硝态氮累积及根系钙信号特征

以小麦品种‘石麦15’和‘衡观35’为材料进行营养液水培试验,研究不同浓度硝态氮供应对小麦苗期根系形态、钙离子流特征及钙调蛋白(CaM)含量的影响。结果表明,与适宜浓度硝态氮处理(2.5mmol/L)相比,无外源硝态氮供应时小麦地上部鲜重、硝态氮含量均降低,侧根数量显著减少;高浓度硝态氮处理(50mmol/L)下两个小麦品种地上部硝态氮含量升高,根系总长度降低,‘石麦15’侧根数量减少。无硝态氮和高浓度硝态氮处理下,根系中钙调蛋白含量降低,且‘衡观35’的降低幅度大于‘石麦15’。无外源硝态氮供应时小麦根尖表现出较为明显的钙离子外流特征;与适宜浓度硝态氮处理相比,高硝态氮处理下小麦根尖Ca2+的内流速度显著下降。说明硝态氮供应不足和高浓度硝态氮供应会影响小麦根系生长,根系Ca2+外流或Ca2+内流速度下降,CaM含量减少,Ca2+/CaM可能介导硝态氮调控小麦根系生长发育。     

亚油酸刺激胰岛β细胞胞浆游离钙水平升高的机制

为明确亚油酸影响胰岛β细胞的胞浆游离钙水平([Ca2+]i)的作用和机制,本研究运用胶原酶灌注消化法原代培养大鼠胰岛细胞,使用钙离子荧光指示剂Fluo-3负载细胞后在共聚焦显微镜下观察Fluo-3荧光强度以反映[Ca2+]i变化,灌流给药观察亚油酸等药物的作用,记录结束后采用免疫细胞化学染色方法鉴定β细胞。结果显示,亚油酸(20μmol/L)刺激β细胞[Ca2+]i升高,表现为最初的峰型升高和随后的较为持久的平台期升高。平台期升高可被去除细胞外液中Ca2+所阻断,也可被瞬时受体电位(transient receptor potential,TRP)通道的阻断剂La3+所抑制,峰型升高和平台期升高均被耗竭细胞内钙库的Ca2+或者抑制磷脂酶C活性所阻断。结果表明,亚油酸通过刺激β细胞内钙库的Ca2+释放和激活TRP通道,导致[Ca2+]i升高。     

CD226单克隆抗体诱导人脐静脉内皮细胞胞质钙离子浓度的变化

为观察CD226单克隆抗体(mAb)对培养人脐静脉内皮细胞(HUVECs)胞质钙离子变化的影响,我们用Fluo-3作为钙指示剂,用激光共聚焦显微镜观测不同状态下CD226 mAb作用后HUVECs胞质钙离子[Ca2 ]i的变化。结果发现：(1)用Hanks液平衡,CD226 mAb作用后HUVECs[Ca2 ]i水平缓慢升高后回到原位;加入二抗(羊抗鼠IgG)交联后[Ca2 ]i水平有较大幅度的升高,随后回到原位,与此同时,细胞外液中[Ca2 ]。水平有一定程度的下降;(2)用D-Hanks液平衡,CD226 mAb作用后HUVECs[Ca2 ]i水平无显著变化,加入二抗发生交联作用后,[Ca2 ]：水平有较大幅度的下降;(3)用EGTA预处理后,CD226 mAb及其二抗交联对HUVECs[Ca2 ]i变化无显著影响。以上结果提示,CD226mAb及其二抗交联可诱导不同状态的HUVECs胞质钙离子水平发生不同程度的变化,从而参与一系列的生理和病理过程。     

不同耐盐性小麦根Na~+和K~+的吸收特性

以耐盐小麦品种‘德抗961’和盐敏感小麦品种‘鲁麦15’为材料,研究小麦根Na+、K+吸收特性及其与耐盐性关系。结果表明,2个小麦品种根K+吸收动力学曲线均符合Michaelis-Menten方程,即V=Vmax×[S]/([S]+Km)+k×[S]。低浓度(低于25mmol·L-1)NaCl处理对根高亲和K+吸收系统转运K+具有促进作用,对耐盐品种‘德抗961’的促进作用更大。小麦根高亲和K+吸收系统是通过K+/H+同向转运,而不是K+/Na+同向转运。NaCl处理对根低亲和K+吸收系统有抑制作用,对盐敏感品种‘鲁麦15’的抑制作用更大。NaCl处理导致2个小麦品种根和叶片中的K+含量显著下降,Na+含量显著升高,但‘德抗961’根和叶片中的K+含量均显著高于‘鲁麦15’,‘德抗961’根中Na+含量显著高于‘鲁麦15’,而其叶片中Na+含量显著低于‘鲁麦15’,从而保证NaCl胁迫下其叶片较高的K+/Na+比。非选择性阳离子通道是小麦根Na+吸收的主要途径,K+通道是Na+吸收的一条重要途径。这些结果表明小麦部分通过调节根系K+吸收系统而维持叶片较高的K+/Na+比,从而提高其耐盐性。     

低温处理对冬、春小麦细胞Ca^2＋时空变化的影响

用Fluo-3/AM染色,通过激光扫描共聚焦显微镜（LSCM）方法,对静息态及连续降温条件下不同抗寒性小麦（Triticum aestivum L.）叶肉细胞原生质体[Ca^2 ]cyt（the free Ca^2 concentration in the cytoplasm）的时空变化进行了比较。结果表明,静息态下小麦原生质体整体荧光强度基本不变,暗示[Ca^2 ]cyt能维持在一稳定水平;同时,不同品种小麦间也显示了[Ca^2 ]cyt水平荧光强度的不同。温度由15℃连续降至约2℃时,抗寒冬小麦[Ca^2 ]cyt出现升高后的回复,2℃之后逐渐升高;冷敏感春小麦则无此回复过程,而是一直升高到最大值。推测这一不同的动态变化最终决定了植物在低温下产生冷适应的不同能力。这进一步为“Ca^2 是低温下生理信号的传导”这一假说提供了新的证据。     

ACC和IP_3对月季花发育过程中细胞质Ca~(2 )浓度的影响 (英)

采摘现蕾、初开、萎蔫和脱落期月季花花瓣,纯化原生质体。利用Ca2 荧光指示剂Fura－2－AM,分别用SpexF212Fluorolog和数字分析系统,建立了植物细胞胞质自由Ca 浓度的测定技术。结果表明,月季花现蕾、初开、萎蔫和脱落时期,胞质Ca2 浓度分别为8、62、12和15nmol／L,花开放时刻,[Ca2 ]c有一个突然升高,然后又回到静息态。ACC1mmol／L处理,使[Ca2 ]c迅速增高,并促进花的开放。推测胞内静息态Ca2 浓度为8～15nmol／L,[Ca2 ]c改变控制着花的开放运动;但是衰老期[Ca2 ]c没有增加,可能由于衰老是一个缓慢过程,[Ca2 ]c增加只发生在衰老的启始阶段。IP33．6μmol／L处理原生质体,可降低[Ca2 ]c,钙通道阻塞剂La3 阻止这种降低,IP3可能作用于质膜上的Ca2 通道。因此,膜磷脂代谢在胞内钙稳态控制中起着重要作用。     

3-羰基辛酰基高丝氨酸内酯诱导拟南芥根细胞Ca~（2＋）内流

N-酰基高丝氨酸内酯（AHLs）是革兰氏阴性细菌群体感应系统（QS）中的胞间通讯信号分子。近年的研究表明AHLs可以调控植物生长发育及防卫反应,但其调控机制尚不清楚。本研究以拟南芥为材料,采用3-羰基辛酰基高丝氨酸内酯（3OC8-HSL）处理转水母发光蛋白基因的拟南芥幼根细胞,利用冷光仪检测3OC8-HSL对拟南芥根细胞中胞质游离Ca2＋浓度（[Ca2＋]cyt）变化的影响,同时采用Ca2＋专一性螯合剂EGTA和Ca2＋通道抑制剂预处理转基因拟南芥根细胞,用全细胞膜片钳技术分析3OC8-HSL诱导拟南芥根细胞中[Ca2＋]cyt升高的Ca2＋来源。结果表明,3OC8-HSL可诱导拟南芥根细胞中[Ca2＋]cyt瞬时升高。这种诱导效应可被EGTA、异搏定（verapamil）、LaCl3所抑制,但LiCl预处理对这种诱导效应无影响。膜片钳分析结果显示,3OC8-HSL可激活质膜Ca2＋通道,增加胞外Ca2＋内流。说明细菌AHLs可诱导植物Ca2＋信号产生,且这种Ca2＋信号主要源于胞外Ca2＋内流,暗示Ca2＋信使系统参与植物对细菌QS信号的响应。     

接种叶锈菌的小麦叶片胞间洗脱液对叶肉细胞原生质体微丝骨架的影响

用异硫氰酸 鬼笔环肽 (FITC Ph)标记和共聚焦激光扫描显微镜 (CLSM )观察发现 ,以具有激发子活性的接种叶锈菌的小麦叶片的胞间洗脱液 (IWF)处理叶肉细胞原生质体一定时间后 ,抗病小麦品种洛夫林 10的原生质体内微丝骨架保持完整的网络状结构 ,而感病品种 5 389的大部分微丝骨架处于解聚状态。同时 ,抗病品种因IWF处理诱发的防卫反应———H2 O2 突发和HR反应的程度 (用原生质体活力下降的程度表示 )也大大高于感病品种。用细胞松弛素D(CD)预处理抗病品种原生质体可以明显抑制IWF处理诱发的H2 O2突发和HR反应 ,表明微丝骨架的状态可能与抗病性有密切的关系 ,完整的微丝骨架是H2 O2 突发和HR反应的一个重要条件。     

大黄素影响巨噬细胞升高[Ca~(2+)]_i和释放TNF-a的作用特征

为了研究大黄素(emodin)对正常的和细菌脂多糖(LPS)刺激的大鼠腹腔巨噬细胞(PM准)释放肿瘤坏死因子琢(TNF-琢)和升高[Ca2+]i的影响,应用L929细胞系和MTT法检测TNF-琢量,同时用激光共焦扫描显微术检测单细胞[Ca2+]i变化动力学。结果显示大黄素能轻度促进正常PM准释放TNF-琢,并发现大黄素诱发PM准[Ca2+]i变化呈振荡波模式。大黄素显著抑制LPS刺激PM准过度释放TNF-琢和升高[Ca2+]i,10-5mol/L大黄素抑制了10mg/LLPS刺激的TNF-琢峰值的50%和[Ca2+]i峰值的68%。LPS诱发PM准[Ca2+]i变化呈现高幅值的“平台期”,大黄素使之转变为低幅值的波动变化。以上结果说明,大黄素对PM准释放TNF-琢和升高[Ca2+]i表现出的双向调节作用之间有一定的相关性,大黄素对LPS诱发的[Ca2+]i升高的调制,可能是抑制LPS刺激PM准释放TNF-琢的信号传导通路中的重要环节。     

H_2O_2通过钙稳态失调诱导小鼠胚胎肝细胞凋亡

该文研究了体外培养肝细胞内钙离子浓度改变对细胞存活率、凋亡和增殖的影响。建立了H2O2诱导小鼠胚胎肝细胞损伤模型,CCK-8检测细胞存活率,Fura-2/AM负载检测细胞内[Ca2+]i;免疫荧光和Western blot分别检测STIM1和Orai1在细胞内的定位和含量;流式细胞术检测细胞凋亡;Brdu掺入检测细胞增殖。结果显示,H2O2刺激后细胞存活率降低为对照组的73%,凋亡细胞比例增加,增殖细胞数目显著减少,细胞内[Ca2+]i升高,STIM1和Orai1蛋白质水平增加,且STIM1可与Orai1蛋白质共定位。2-APB预处理组可以降低细胞内[Ca2+]i,减少STIM1和Orai1蛋白质表达水平,抑制STIM1和Orai1蛋白质的相互作用。结果表明,H2O2可通过影响细胞内钙离子稳态导致细胞凋亡。     

丹参酮ⅡA调节microRNA-1保护缺氧心肌细胞的作用研究

目的:研究丹参酮Ⅱ A(TanshinoneⅡA)通过调节microRNA-1抗心肌细胞缺氧损伤的作用。方法:原代培养新生大鼠心肌细胞,建立心肌细胞缺氧模型。MTT法检测心肌细胞存活率(%);TUNEL、流式细胞术测心肌细胞凋亡率;激光共聚焦检测心肌细胞内钙离子[Ca2+]i浓度的变化情况。结果:MTT结果显示丹参酮ⅡA对缺氧心肌细胞及过表达miR-1引起心肌细胞损伤具有保护作用。丹参酮ⅡA增加了缺氧心肌细胞的存活率(P0.05),同时给予丹参酮ⅡA和miR-1组与单独miR-1损伤组相比较,存活率也明显升高,呈现剂量依赖性。TUNEL结果显示丹参酮ⅡA可以抑制缺氧诱导的细胞凋亡,丹参酮ⅡA可以明显降低由缺氧导致的细胞凋亡率(P0.05)。共聚焦检测结果显示,缺氧损伤的心肌细胞内[Ca2+]i显著升高1322.72±5.16(vs正常对照组,P0.05),丹参酮ⅡA则有效抑制由缺氧引起过高的[Ca2+]i。miR-1诱导的细胞内[Ca2+]i升高至1349.33±62.63,约为正常对照组的1.96倍,而丹参酮ⅡA则有效抑制胞内过高的[Ca2+]i,从而发挥心肌保护作用。结论:丹参酮ⅡA可能是通过抑制胞内miR-1的表达,参与对钙离子浓度的调控,发挥其对心肌细胞的保护作用。     

保卫细胞钙信号的研究进展

钙(Ca^2 )是多种信号途径的第二信使。Ca^2 成像技术的成熟和发展为显示保卫细胞胞质Ca^2 浓度([Ca^2 ]cyt)的分布及外界刺激引起[Ca^2 ]cyt的变化模式提供了很好的研究工具,关于细胞内外Ca^2 库释放Ca^2 的机制也有了较清楚的认识。拟南芥突变体的研究使Ca^2 信号上游分子及其排序更加明确,[Ca^2 ]cyt增加下游的磷酸化和去磷酸化过程也是气孔关闭必需的生理过程。     

增强UV-B辐照对小麦幼苗叶肉细胞内Ca2＋水平的研究

以小麦（Triticum aestivum）幼苗叶片为材料,利用提取原生质体方法在小麦幼苗叶肉细胞中成功地装载了钙离子荧光指示剂fluo-3/AM,采用激光共聚焦显微技术检测了增强UV-B辐射后小麦幼苗叶肉细胞内游离钙离子荧光强度的分布,并对[Ca2＋];进行了测定.结果显示,对照组细胞内钙离子荧光分布较均匀,主要分布于紧贴质膜处和核周围,UV-B辐射组钙离子荧光与对照组分布相似,但其原生质体表面不如对照组平滑;同时发现增强UV-B辐射组细胞内钙离子荧光强度值较对照组高,说明增强UV-B辐射组小麦幼苗叶肉细胞维持较高浓度的钙离子水平.这些变化表明Ca2＋信号有可能以一定的方式参与了小麦响应UV-B辐射胁迫的过程.