拟南芥花粉细胞质游离钙离子荧光测定法

以拟南芥花粉为材料,利用低温装载法在完整的花粉粒中,成功地载入酯化形式的钙离子荧光探针Fura-2/AM。利用荧光比率分析法对花粉细胞质中游离钙离子的分布特点进行研究并测定了花粉细胞内游离钙离子浓度。结果表明花粉萌发初期细胞质内游离钙离子呈极性分布,萌发沟附近的钙离子浓度明显高于其它部位,萌发孔附近最高,花粉细胞核中最低。花粉粒细胞萌发状态下的[Ca2 ]i=246±38nmol/L,该值与花粉粒细胞萌发状态下游离钙离子浓度用其它方法测得值接近,进一步表明所建立的用Fura-2/AM检测拟南芥花粉粒细胞质游离钙离子的方法是可靠的。     

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。     

牛磺酸对大鼠脑神经细胞内钙稳态的影响

目的和方法 :利用激光扫描共聚焦显微镜和双波长荧光分光光度计 ,分别观察牛磺酸对无血清培养的单个海马神经细胞和分散的新生大鼠脑神经细胞内Ca2 浓度 ([Ca2 ]i)的影响 ,并探讨牛磺酸调节神经细胞内钙稳态的作用机理。结果 :牛磺酸主要通过刺激细胞内钙库释放 ,在一定剂量范围内 (0 .0 2～ 6 .4mmol/L)使神经细胞[Ca2 ]i 轻微升高 ,在 0 .4mmol/L时的升钙作用最大 (升钙百分率为 12 .2 0 %± 1.2 4% )。在测定介质中加入钙离子载体A2 3187(10 μmol/L) ,使神经细胞内的钙离子浓度升高 ,若此时加入牛磺酸 (1.6mmol/L) ,则神经细胞内钙离子的浓度下降。结论 :牛磺酸对细胞内钙离子有双向调节作用 ,牛磺酸可能是通过对钙稳态的调节作用来阻止细胞内钙超载 ,保护神经细胞、并发挥其增强动物学习记忆等方面功能的。     

泻根醇酸对NMDA诱导的PC12细胞损伤的保护作用研究

钙离子内流、Ca2+/钙调蛋白(Ca M)依赖的蛋白激酶Ⅱ(CaMKⅡ)和c AMP应答元件结合蛋白(CREB)的磷酸化是NMDA诱导细胞凋亡的重要过程。本实验探讨了泻根醇酸(BA)对N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)诱导的PC12细胞损伤的保护作用及可能机制。MTT法测定细胞活力、测定LDH释放率、Fura-2/AM荧光标记法测定细胞内钙离子浓度,Western blot法测定CaMKⅡ、p-CaMKⅡ、CREB、p-CREB、Bax、Bcl-2蛋白表达。结果显示,与模型组相比,BA给药组细胞活力显著升高,LDH释放减少,[Ca2+]i降低,p-CREB,Bcl-2表达上调,Bax表达下调。BA能够通过Ca2+-CaMKⅡ-CREB信号通路保护NMDA诱导的PC12细胞损伤,进而有望成为脑缺血疾病的神经保护药物。     

糖皮质激素快速抑制高钾离子诱导嗜铬细胞瘤细胞内游离钙浓度升高的作用及其特征

本研究应用钙离子特异荧光指示剂Fura-2/AM,使用Miracal影像系统(Miracal Image System)检测了糖皮质激素对高钾离子升高嗜铬细胞瘤细胞(PC12细胞)内游离钙浓度([Ca2+]i)作用的影响.结果表明:(1)皮质酮抑制高钾离子诱导PC12细胞[Ca2+]i升高与其预处理细胞时间的长短有关,预处理3 min时,皮质酮开始产生抑制作用;预处理5 min时,其呈现的抑制作用最强;预处理25 min时,抑制作用基本消失.(2)皮质酮在10-8～10-5 mol/L范围内时可呈剂量-效应关系,抑制高钾离子诱导的PC12细胞[Ca2+]i升高,皮质酮浓度为10-5 mol/L时,其产生的抑制作用最大;在10-9mol/L时抑制作用不明显.(3)其它甾体激素如皮质醇、地塞米松、孕酮、雌二醇、睾酮、醛固酮在浓度为10-5 mol/L时,也能抑制高钾离子引起的PC12细胞[Ca2+]i升高,但在同一浓度时作用强度有所不同.胆固醇浓度为10-5 mol/L时,对高钾离子诱导PC12细胞钙浓度升高没有抑制作用.在同一浓度时它们的作用强度顺序大致为:孕酮=皮质醇＞地塞米松＞睾酮＞醛固酮=雌二醇＞＞胆固醇.(4)在皮质酮浓度为10-5mol/L时不能抑制由细胞外无钙到有钙过程引起的PC12细胞[Ca2+]i升高.     

三七总皂甙诱导MSCs分化为神经元样细胞时胞内钙离子浓度变化的研究

目的探讨三七总皂甙(tPNS)诱导骨髓间充质干细胞(MSCs)分化为神经元样细胞过程中细胞内钙离子浓度[Ca2 ]i的变化.方法 L-DMEM冲洗SD大鼠股骨骨髓腔,培养大鼠MSCs.选用第5代MSCs进行诱导分化,用含10μg/L碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)的L-DMEM培养液预诱导24h,加入含10μmol/L Fluo-3/AM的L-DMEM培养液负载30min,最后更换成含三七总皂甙0.25g/L的无血清培养液,同时在波长为488nm激光下扫描观测细胞形态和荧光强度的变化.结果更换三七总皂甙诱导液后,细胞内荧光强度逐渐增加,到100s达高峰值,其后逐渐减弱,但20min时细胞荧光强度仍高于诱导前,此时可见MSCs开始向神经元样细胞分化.结论三七总皂甙在体外诱导MSCs分化为神经元样细胞过程中胞内游离钙离子[Ca2 ]i浓度升高.     

钙荧光探针Fura-2/AM对大肠杆菌细胞的负载行为

Fura-2/AM作为一类高效的钙离子荧光探针,在动物细胞中已得到较成功的应用,但在微生物细胞分析方面鲜见报道。该文系统研究了该探针的荧光光谱特征及其在大肠杆菌细胞内的负载行为,并考察了在大肠杆菌细胞中钙离子与Fura-2的结合情况。为利用其研究大肠杆菌等微生物细胞内钙离子浓度及钙离子跨膜行为奠定了基础。     

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...     

谷氨酸、NMDA 和吗啡对培养大鼠星形胶质细胞内钙振荡的影响

目的:研究谷氨酸、NMDA、吗啡对原代培养的大鼠星形胶质细胞的胞内钙信号的影响及受体作用机制.方法:利用Leica AF6000活细胞工作站,检测谷氨酸、NMDA、吗啡分别灌流前后Fura-2/AM加载的星形胶质细胞内钙信号的动态变化,进一步观 察分别阻断代谢性谷氨酸受体5 (mGluR5)、NMDA受体(NMDA receptor,NMDAR)和阿片μ受体对诱导的胞内钙振荡的影响.结果:谷氨酸、NMDA、吗啡均可明显升高胞内游离钙的浓度([Ca2+]i),而将其相应受体拮抗后,星形胶质细胞[Ca2+]i升高的现象可以被显著抑制.结论:离体培养的星形胶质细胞膜上存在mGluR5、NMDAR和阿片μ受体,这些受体的激活可以升高星影胶质细胞的[Ca2+]i,且这些受体依赖的[Ca2+]i的调控机制可能是星形胶质细胞与神经元交互作用的重要途径之一.     

大豆黄酮对衰老小鼠不同脑区突触内[Ca2+]i的影响

目的: 检测大豆黄酮对衰老小鼠不同脑区突触内[Ca2 ]i影响.方法: 灌喂衰老模型小鼠大豆黄酮,利用荧光指示剂Fura-2/AM测定[Ca2 ]i.结果: 大豆黄酮使衰老小鼠大脑皮质、海马、间脑突触内游离[Ca2 ]i分别下降0.18倍(P<0.05)、0.34倍(P<0.01)、0.21倍(P<0.05).结论: 大豆黄酮可部分抑制由于突触[Ca2 ]i代谢失调引发的脑老化.     

成年蜜蜂脑神经细胞的培养和电生理特征

为了研究杀虫剂等对蜜蜂毒性作用的神经机制,需在体外建立成年蜜蜂脑神经细胞的分离培养和电生理记录技术并研究其正常电生理特征,而对成年蜜蜂脑神经细胞的分离培养和电生理特性的研究报道甚少。我们采用酶解和机械吹打相结合的方法获得了数量较多且活力较好的成年意大利蜜蜂Apis mellifera脑神经细胞,并用全细胞膜片钳技术研究了成年意大利蜜蜂脑神经细胞对电流和电压刺激的反应,获得了成年意蜂脑神经细胞的基本电生理特征以及钠电流和钾电流的特性。全细胞电流钳的记录结果表明,在体外培养条件下,细胞无自发放电发生,注射电流后仅引起细胞单次放电,引起细胞放电的阈电流平均为60.8±63 pA; 细胞动作电位产生的阈电位平均为−27.4±2.3 mV。用全细胞电压钳记录了神经细胞的钠电流和钾电流。钠电流的分离是在电压刺激下通过阻断钾通道和钙通道实现。细胞的内向钠电流在指令电压为−40～−30 mV左右激活,−10 mV达峰值,钠通道的稳态失活电压V_1/2为−58.4 mV; 外向钾电流成份至少包括较小的快速失活钾电流和和较大的缓慢失活钾电流（占总钾电流的80%）,其半激活膜电位V_1/2为3.86 mV,无明显的稳态失活。结果提示缓慢失活钾电流的特征可能是细胞单次放电的机制之一。     

共聚焦激光扫描显微镜对约氏疟原虫卵囊、子孢子胞内Ca~(2 )的检测方法研究

本文报告建立用共聚焦激光扫描显微镜 (CLSM)观察约氏疟原虫卵囊、子孢子胞内游离Ca2 的分布和实验检测方法。以荧光染料Fluo 3作胞内Ca2 指示剂 ,结果显示 3μ、 4μmol/LFluo 3/Am同时加入 1μl/ml 2 5 %PluronicF 12 7在 37℃恒温下 ,分别孵育分离的约氏疟原虫子孢子、卵囊 6 0min即可达到最佳的负载效果。Fluo 3/Am浓度的提高和孵育时间延长只能增加背景染色 ,若降低孵育浓度和缩短孵育时间则难于达到最佳的负载效果。子孢子胞内游离Ca2 分布均匀 ;而卵囊内游离Ca2 分布不均匀 ,成块状分布 ,囊壁无荧光。研究表明应用Fluo 3/AM和PluronicF 12 7结合CLSM技术是研究疟原虫卵囊、子孢子胞浆内游离Ca2 的准确、灵敏的方法之一     

血管性痴呆小鼠海马神经细胞静息态[Ca2+]i及CaMmRNA、CaMPKⅡmRNA表达的变化

目的:观察血管性痴呆小鼠海马神经细胞内静息态游离Ca2 浓度([Ca2 ]i)和钙调素(CaM)、CaM依赖性蛋白激酶Ⅱ(CaMPKⅡ)mRNA表达水平的变化,探讨上述因素在血管性痴呆发病中的作用.方法:采用双侧颈总动脉线结、缺血/再灌注的方法,制备小鼠血管性痴呆模型,并设假手术组作为对照.分别于术后第29 d、第30 d进行学习、记忆成绩测试,然后快速取海马制备海马活细胞,以Fluo-3/AM为荧光探针,在激光扫描共聚焦显微镜下观察两组海马神经细胞静息态[Ca2 ]i变化,并应用RT-PCR技术检测海马神经细胞内CaMmRNA、CaMPKⅡmRNA的表达水平.结果:①模型组的学习和记忆成绩均低于假手术组(P＜0.05);②模型组神经细胞静息态[Ca2 ]i显著高于假手术组(P＜0.05);而CaMmRNA、CaMPKⅡmRNA表达水平低于假手术组,具有极其显著性差异(P＜0.01).结论:海马神经细胞静息态[Ca2 ]i增高、CaMmRNA和CaMPKⅡmRNA表达减少是导致小鼠血管性痴呆发生的机制之一.     

用Fura-2/AM测定肺炎链球菌粘附A549细胞后胞浆游离钙离子浓度

目的 :通过体外实验 ,研究肺炎链球菌 (Streotococcus pneumoniae,S.pn)是否可触发肺 型上皮细胞 (A5 49)胞浆 [Ca2 +] i 浓度的改变。方法 :用 F ura-2 /AM荧光探针负载 A5 49细胞后测定 S.pn粘附A5 49细胞 3 0、60、90 min的胞内 [Ca2 +] i 浓度。结果 :S.pn粘附 A5 49细胞 3 0、60、90 min后的胞内 [Ca2 +] i均高于对照 [(187.4± 17.3 ) nmol/L ] ,并达到饱和 ,分别为 (4 87.5± 3 8.1)、(5 48.2± 3 5 .6)、(5 5 7.2± 47.5 )nmol/L。结论 :上述结果提示 S.pn粘附 A5 49细胞可增加胞浆内 [Ca2 +] i 浓度     

吡虫啉对成年意大利蜜蜂脑神经细胞致凋亡作用

【目的】蜜蜂是重要的授粉昆虫, 但一直受到新烟碱类杀虫剂（如吡虫啉）的危害, 该类杀虫剂主要作用于蜜蜂脑神经细胞。本研究旨在明确吡虫啉对意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica脑神经细胞致凋亡作用。【方法】利用亚致死剂量吡虫啉饲喂成年意大利蜜蜂, 通过原位末端标记法（TUNEL）检测脑神经细胞的凋亡情况, 利用免疫荧光法检测Caspase-1激活情况, 通过透射电镜观察脑神经细胞的超微结构。【结果】在对选取的脑部7个部位进行总体观测后, 摄入亚致死剂量的吡虫啉（9.90 ng/蜜蜂）诱导成年意蜂工蜂脑神经细胞凋亡率随时间递增而增加, 在处理9 d和12 d时, 处理组与空白对照组差异极显著（P<0.01）; Caspase-1阳性细胞率也随时间递增而增加, 在处理3, 6, 9和12 d时, 处理组与空白对照组差异极显著（P<0.01）。凋亡率和Caspase-1阳性细胞率均表现出时间效应, 且两者成正相关性。超微结构表明凋亡的神经细胞呈现凋亡和自噬双重特征, 包括： 细胞固缩、 染色质浓缩、 凋亡小体和自噬体出现; 线粒体肿胀, 有的被自噬泡包裹后进行线粒体自噬。【结论】本研究从细胞水平证实了亚致死剂量吡虫啉对成年意蜂工蜂脑神经细胞具有致凋亡作用, 并且其凋亡途径与Caspase-1和细胞自噬有关, 这为利用细胞凋亡法评价杀虫剂对非靶标生物的神经毒性提供一定的理论基础。     

八肽胆囊收缩素激活钙离子通道和酪氨酸激酶诱导豚鼠心肌细胞内的游离钙增高

探讨八肽胆囊收缩素(CCK-8)对豚鼠单个心肌细胞内游离钙浓度([Ca2+]i的影响及其信号转导机制.Fluo 3-AM标记酶消化法分离的单个心室肌细胞,用激光共聚焦显微镜测定细胞内[Ca2+]i的浓度.[Ca2+]i的变化用荧光强度(Fi)和相对荧光强度(Fi/F0%)表示.实验结果如下(1)在含Ca2+1.0 mmol/L的Tyrode's液中,CCK-8(1～104pmoVL)均可引起[Ca2+]i快速显著上升(P＜0.01).(2)用钙离子鳌合剂EGTA(3 mmol/L)和钙离子通道阻断剂nisoldipine(0.5μmol/L)预孵育心肌细胞5 min,CCK-8(102pmol/L)仅可引起[Ca2+]i缓慢轻度上升(P＜0.01).(3)用非选择性CCK受体拮抗剂丙谷胺(proglumide 6μmo1/L)或酪氨酸激酶抑制剂genistein(1 μmol/L)预孵育心肌细胞5 min,则完全抑制CCK-8诱导的[Ca2+]i升高(P＜0.01).CCK-8可通过激活其受体控制的Ca2+通道,引起Ca2+内流,诱导细胞内Ca2+释放,引起豚鼠单个心肌细胞内[Ca2+]i上升,此作用可能由酪氨酸激酶介导.     

糖皮质激素快速抑制气道平滑肌游离钙升高与磷脂酶C活性的关系

目的:本实验通过对平滑肌细胞行GCs快速预处理,拟证实糖皮质激素对平滑肌细胞内[Ca2+]i浓度升高有快速抑制作用,并初步探讨该现象的可能分子机制。方法:原代培养的大鼠平滑肌细胞,应用Fura-2/AM显微荧光检测技术,检测肌细胞内[Ca2+]i在受到激动剂刺激后的浓度变化;比较不同浓度地塞米松预处理后10min与对照组之间游离钙上升情况的区别。用Western blot方法,分析气道平滑肌细胞内抑制型磷脂酶C(phospho-PLCβ-ser1105)含量的变化。设立RU486及CHX对照组,排除基因组作用在该反应中的影响。结果:GCs温浴10min,能够明显降低乙酰胆碱引起的ASMCs细胞内[Ca2+]i峰值。并能够明显上调ASMCs内抑制型PLC含量。这些反应不受RU486和CHX影响。结论:GCs能够通过非基因组作用快速抑制刺激物引起的气道平滑肌的收缩反应,这一效应的实现可能是通过抑制PLC分子活性,使其下游的[Ca2+]i浓度降低实现的。     

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。     

钙调神经磷酸酶信号通路参与钙激动剂介导的心肌细胞肥大

目的在于探讨不同来源的细胞内游离钙(［Ca2+］i）对钙调神经磷酸酶（calcineurin,CaN）依赖信号通路和心肌细胞肥大的影响。方法以原代培养的乳鼠心肌细胞为模型,血管紧张素Ⅱ（AngⅡ）、雷尼丁（RY）和三磷酸肌醇（IP3）（浓度均为10-7mol／L）激活心肌细胞［Ca2+］i,应用钙荧光指剂Fura-2／AM动态观测心肌细胞［Ca2+］i浓度,同时检测心肌细胞CaN活性及蛋白表达。用氚-亮氨酸（3H-Leu）掺入量测定心肌细胞蛋白质合成速率。结果发现AngⅡ、RY和IP3明显增加心肌细胞［Ca2+］i浓度、CaN活性及蛋白表达并提高3H-Leu的掺入量,与对照组心肌细胞相比差异显著（P＜0．01）。结论激活心肌细胞［Ca2+］i可明显提高心肌细胞蛋白合成速率,心肌细胞CaN活性及蛋白表达似与细胞［Ca2+］i变化有明显关系而与其来源无关,表明CaN信号通路在心肌细胞生长中发挥重要作用。     

大黄素升高豚鼠结肠带细胞[Ca~(2 )]_i的特征和GDP的抑制作用

利用Fluo -3荧光探针检测细胞内自由Ca2 浓度([Ca2 ]i),研究了大黄素升高豚鼠结肠带细胞[Ca2 ]i 的量—效关系和动态变化特征,及GDP和胞外Ca2 浓度对其的影响。较低浓度大黄素随药物浓度增加使[Ca2 ]i 显著升高 ,更高浓度大黄素有超最大抑制效应。GDP对大黄素升高细胞[Ca2 ]i 的抑制作用随其浓度增加而增强。GDP和胞外Ca2 浓度影响大黄素诱发的[Ca2 ]i 动态变化的结果表明 :GDP使[Ca2 ]i 峰消失 ,胞外无Ca2 导致[Ca2 ]i 随时间显著下降 ,大黄素升高[Ca2 ]i 作用趋向消失。