磷酸二酯酶的心血管功能调节作用

磷酸二酯酶(phosphodiesterase,PDE)是细胞内第二信使cAMP和cGMP降解的关键酶,作为药物研发的靶点受到广泛关注。近年研究发现,PDE在心肌细胞中能与β-肾上腺素受体及一些与兴奋收缩相关的蛋白形成复合物而使细胞内信号传递区室化分布,该现象可能为PDE抑制剂治疗慢性心力衰竭提供新的启示。血管平滑肌功能调节主要为血管张力和表型的调控,PDE5抑制剂舒张血管的作用已成功应用到勃起障碍的治疗。PDE4和PDE1C等在增殖的平滑肌细胞中表达量增高,单独抑制PDE的某一亚型将为治疗与平滑肌增殖有关的疾病(如肺动脉高压、血管成行术后再狭窄)提供新的途径。本文将重点阐述近年来PDE在心血管系统功能调节研究中的主要进展,以及PDE抑制剂在心血管系统疾病治疗中的应用。     

PDE5 shRNA对小鼠急性心梗后早期细胞凋亡的影响

目的:探讨磷酸二酯酶5(PDE5)shRNA对小鼠急性心梗后早期细胞凋亡的影响。方法:通过结扎小鼠左冠状动脉前降支建立小鼠心肌梗死模型,并将建立好的模型随机分为实验组(n=10):将携带有抑制PDE5的shRNA(PDE5 shRNA)重组腺病毒载体对小鼠心肌组织多部位注射;模型组(n=10):将没有插入PDE5 shRNA的普通腺病毒载体对小鼠心肌组织多部位注射。1周后,进行免疫组化和TUNEL分析检测梗死及梗死周边细胞凋亡情况,ELISA法检测环磷酸鸟苷(cyclic guanosine monophosphate,c GMP)和蛋白激酶G(protein kinase G,PKG)的表达,免疫蛋白印迹分析检测各组磷酸二酯酶5(phosphodiesterase5,PDE5)的表达情况。结果:心梗1周后,和模型组相比较,实验组小鼠梗死区及梗死周边区域细胞凋亡明显减少(P0.05),实验组小鼠心肌PDE5表达明显减少,cGMP和PKG表达明显上调(P0.05)。结论:PDE5 shRNA可以明显减少梗死区及梗死周边区细胞凋亡,可能与上调cGMP和PKG的表达密切相关。     

PI-3K/Akt通路的下游因子磷酸二酯酶3B及其临床研究

在胰岛素诱导的PI-3K/Akt通路中,磷酸二酯酶3B(phosphodiesterase type3B,PDE3B)作为Akt的下游因子,通过调控胞内cAMP浓度,来调节抗糖原水解、抗脂解以及葡萄糖转运等一系列生理过程。最近研究表明PDE3B的活性及表达的变化是产生胰岛素抵抗的关键因素之一。因此,PDE3B及影响PDE3B活性的一些物质将可能成为治疗2型糖尿病、肥胖症等以胰岛素抵抗为病理基础疾病的重要靶因子。     

钙调蛋白与细胞功能的调节

在亚细胞水平确定细胞的信息转换和行为调控,是生物学领域中一个引人入胜的课题。钙调蛋白(calmodulin)是一种广谱的细胞活动调节蛋白。1967年 Cheung 在研究磷酸二酯酶(PDE)活性时偶然发现了钙调蛋白,最初被认为是 PDE 的激活剂,后经确定是一种蛋     

环二鸟苷酸——新型的细菌第二信使

环二鸟苷酸(cyclic diguanylate,c-di-GMP)是新近发现的在细菌中普遍存在的第二信使分子,参与调节多种生理功能,包括细胞分化、从运动状态到生物被膜状态的转变、致病因子产生等.基于其对细菌抗生素耐药的物理屏障—生物被膜形成的影响,c-di-GMP的研究越来越受到人们的关注.细胞内c-di-GMP的产生受二鸟苷酸环化酶(diguanylate cyclase,DGC)合成和磷酸二酯酶(phosphodiesterase,PDE)降解两条途径调控.在结构上,通常DGC含有GGDEF结构域,PDE含有EAL结构域.c-di-GMP的作用靶点包括PilZ结构域和GEMM 核开关两种类型.本文综述了c-di-GMP的代谢途径、调控机理、生物学功能等方面的最新研究进展,并对c-di-GMP在今后研究中的应用和发展趋势进行展望.     

钙调蛋白拮抗剂对人胃癌细胞效应机理的研究——钙调蛋白与磷酸二酯酶活性测定分析*

我们曾经证明钙调蛋白(Calmodulin,CaM)拮抗剂三氟拉嗪(Trifluoperazine,TFP)有抑制人胃癌细胞增殖和诱导细胞形态向正常分化的效应。本文用CaM活性测定箱方法测定了TFP处理的人胃癌MGC-803细胞胞质内的CaM活性。同时也测定了磷酸二酯酶(Phosphodiesterase.PDE)活性的变化。结果表明TFP选择性抑制胞质内依赖Ca~(2+)/CaM的PDE活性。氨茶碱有抑制CaM活化PDE的作用。本文对TFP作用机理及在调控癌细胞增殖及分化中的意义进行讨论。     

磷酸二酯酶7及其抑制剂

磷酸二酯酶7(phosphodiesterase7, PDE7)作为体内特异性水解第二信使环腺苷一磷酸（cyclic adenosine monophosphate, cAMP）的一类蛋白水解酶,通过调 控组织细胞内cAMP水平及机体信号传导活动,参与了体内多种疾病的发生发展过 程.PDE7主要分布于前炎症细胞及免疫细胞.最新研究表明,PDE7作为一个新的潜在的抗动脉粥样硬化及抗炎症免疫类药物的新靶点,其抑制剂可能在研究及治疗动脉粥样硬化及慢性阻塞性肺病等免疫炎症类疾病方面具有重要意义. 本文简述PDE7基因结构、生物学功能以及其抑制剂研究,并重点就其与疾病之间联系做一综述.     

环二腺苷酸(c-di-AMP)——细菌的一种新型第二信使

环二腺苷酸(cyclic diadenosine monophosphate,c-di-AMP)是在细菌中新发现的一种第二信使分子,其参与调节多种生理功能,包括细菌的生长、细胞壁的代谢平衡以及细菌的致病力等。c-di-AMP除了在细菌中发挥作用外,它还可作为第二信使分子被真核宿主识别,激活先天性免疫应答。细菌细胞内c-di-AMP的代谢受二腺苷酸环化酶(diadenylate cyclase,DAC)和磷酸二酯酶(phosphodiesterase,PDE)的调控。本文综述了c-di-AMP的代谢途径、调控机制、受体蛋白、生物学功能以及未来的研究方向和应用前景。     

PDE4在DISC1突变诱发的精神分裂症中的作用

精神分裂症断裂基因1(disrupted in schizophrenia 1,DISC1)是多种精神疾病中的一个关键的遗传学危险因素。DISC1能够与磷酸二酯酶4(phosphodiesterase 4,PDE4)相互作用形成复合物,这可能是一些精神疾病的关键分子机制。PDE4能够水解cAMP,DISC1可通过调节PDE4的活性进而发挥调节cAMP在细胞内的信号转导功能。已有研究证实,在一些精神疾病患者中,DISC1和PDE4基因表达均发生了变化。DISC1突变导致其表达产物与PDE4的相互作用减弱,结果之一是降低脑PDE4的活性。DISC1与PDE4之间的相互作用的改变可能是精神分裂症及抑郁症等疾病症状产生的基础。     

钙调蛋白拮抗剂对人胃癌细胞效应机理的研究——钙调蛋白与磷酸二酯酶活性测定分析

我们曾经证明钙调蛋白(Calmodulin,CaM)拮抗剂三氟拉嗪(Trifluoperazine,TFP)有抑制人胃癌细胞增殖和诱导细胞形态向正常分化的效应。本文用CaM活性测定箱方法测定了TFP处理的人胃癌MGC-803细胞胞质内的CaM活性。同时也测定了磷酸二酯酶(Phosphodiesterase.PDE)活性的变化。结果表明TFP选择性抑制胞质内依赖Ca²⁺/CaM的PDE活性。氨茶碱有抑制CaM活化PDE的作用。本文对TFP作用机理及在调控癌细胞增殖及分化中的意义进行讨论。     

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