解偶联蛋白2通过抗氧化应激反应预防酒精性心肌损害

目的:探讨解偶联蛋白2(uncoupling protein 2,UCP2)在酒精性心肌损害中的作用及其分子机制。方法:采用乙醇在体内的代谢产物乙醛作为刺激因素,将培养心肌细胞分为对照组,乙醛组和乙醛+UCP2抑制剂京尼平组(京尼平组),干预24小时后检测心肌细胞中超氧阴离子(superoxide anion,SOA)及一氧化氮(nitric oxide,NO)的水平,并检测UCP2的蛋白表达水平,另一组实验干预72小时后采用TUNEL法检测心肌细胞凋亡率。结果:与对照组比较,乙醛组心肌细胞中SOA水平显著升高(P<0.01),而NO水平显著降低(P<0.01),且UCP2的蛋白水平也较对照组显著增加(P<0.01)。而与乙醛组比较,京尼平组心肌细胞中SOA的水平进一步增加(P<0.01),NO的水平也进一步降低(P<0.01)。与对照组比较,乙醛可诱导培养心肌细胞凋亡(P<0.01),而京尼平组凋亡率较乙醛组则进一步升高(P<0.01)。结论:UCP2在酒精性心肌损害中通过调控SOA/NO的水平发挥代偿性保护作用。     

缬沙坦对糖尿病大鼠心肌保护作用以及氧化应激的影响

目的:探讨缬沙坦对糖尿病大鼠心肌的保护作用及氧化应激影响。方法:以链脲佐菌素建立糖尿病大鼠模型,缬沙坦干预治疗12周后,采用ELISA法检测血清中8脱氧鸟酐(8-OHd G)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性,PCR测定心肌NADPH氧化酶亚型NOX2m RNA、p47phox m RNA表达,采用原位末端标记法(TUNEL)检测心肌细胞凋亡。结果:糖尿病大鼠经缬沙坦干预治疗后,8-OHd G含量,NOX2和p47phox m RNA表达均显著降低(P0.05),SOD活性升高(P0.01),心肌细胞凋亡指数显著降低(P0.05)。结论:高血糖导致糖尿病大鼠氧化应激增强和心肌细胞凋亡增加,缬沙坦可降低糖尿病大鼠氧化应激反应及减少心肌细胞凋亡,因而对心肌有一定的保护作用。     

解偶联蛋白在肥胖导致的心力衰竭中的作用

肥胖、代谢综合症、Ⅱ型糖尿病等代谢系统疾病,经常导致线粒体呼吸复合物中活性氧(ROS)生成增加,进而导致脂肪在心肌细胞、脂肪细胞、骨骼肌、肝细胞中积累。动物实验表明,在心肌细胞中,脂质积累会产生脂毒性,从而进一步导致细胞凋亡、心脏衰竭。因此,心肌细胞等通过高表达解偶联蛋白(UCP)来进行抗氧化应激和脂毒性适应。在肥胖的啮齿类动物和人类心脏中,UCP2和UCP3通过下调细胞程序死亡,使心肌细胞免于死亡以致心力衰竭。UCP激活后通过减少ROS的生成和细胞凋亡,影响细胞色素c和促凋亡蛋白的释放。本综述简要总结了UCP如何通过抗ROS生成及维持生物能量代谢平衡来起到保护心肌细胞、保护心脏的作用。     

DCA干预对缺氧复氧肥大心肌细胞能量代谢及细胞凋亡的影响

目的:探讨缺氧复氧损伤诱导体外培养的新生大鼠肥大心肌细胞凋亡及能量代谢途径变化及药物干预的作用.方法:取体外培养的新生大鼠心肌细胞,以血管紧张素Ⅱ诱导其肥大,分4组:一组于3%O2、5%CO2、92%N2三气培养箱中培养12 h,再恢复正常条件培养4h,建立缺氧复氧损伤的肥大心肌细胞模型;另三组加入二氯乙酸盐(DCA)使其终浓度分别为10-3mmol/L、10-4mmol/L和10-5mmol/L,再缺氧复氧相同时间.电镜观察肥大心肌细胞及凋亡细胞的超微结构变化,Hochest33342/PI荧光染色识别凋亡细胞;TUNEL法观察心肌细胞凋亡形态学特征,并记数凋亡心肌细胞数,检测心肌细胞凋亡率;以同位素液闪计数法测定丙酮酸脱氢酶(PDH)内碱脂酰转移酶-1(CPT-1)活性,以及葡萄糖有氧氧化率,葡萄糖酵解率和脂肪酸有氧氧化率.结果:肥大心肌细胞在缺氧12h复氧4h,TUNEL法可检测到阳性的凋亡细胞,凋亡率为(19.99±4.88)%,肥大心肌细胞缺氧培养12h后加入DCA10-3 mmol/L、10-4 mmol/L和10-5 mmol/L再复氧4h检测其凋亡率分别为(16.5±3.24)%、(17.4±3.72)%和(18.4±3.44)%;与正常心肌细胞比较,肥大心肌细胞总的PDH活性没有明显改变.但活化型PDH活性和葡萄糖氧化代谢率(GOR)显著增强,CPT-1活性和脂肪酸有氧氧化代谢率(FOR)显著降低;与对照肥大心肌细胞比较,二氯乙酸(DCA 10-3 mmol/L-DCA 110-3mmol/L)呈剂量依赖性的升高PDH活性和GOR,抑制CPT21活性,FOR和葡萄糖酵解率(glucolysis rate,GLR).结论:DCA对缺氧复氧损伤引起的肥大心肌细胞凋亡有抑制作用.肥大心肌细胞能量代谢向糖代谢转化,DCA可进一步增强糖有氧氧化代谢抑制脂肪酸代谢.     

藻蓝蛋白对2型糖尿病大鼠心肌细胞凋亡影响的研究

目的:研究藻蓝蛋白对2型糖尿病大鼠心脏形态结构和心肌细胞凋亡的影响.方法:健康雄性Wistar大鼠32只,高脂高糖饲料喂养联合小剂量链脲佐菌素(STZ)腹腔注射方法建立2型糖尿病大鼠模型,藻蓝蛋白灌胃治疗,组织病理学技术观察心脏的形态结构,用原位末端标记法(Tunel法)检测心肌细胞凋亡.结果:正常组大鼠心肌纤维走行和结构正常,心脏中均可见少量散在的棕黄色染色的凋亡阳性心肌细胞;模型组大鼠心肌纤维肥大、颗粒变性、脂肪变性,凋亡阳性细胞较正常组明显增多,凋亡指数有显著差异(P＜0.05);藻蓝蛋白组和二甲双胍组心肌细胞形态结构较模型组显著改善,正常细胞数目增多、排列较规则,肿胀和变性细胞较模型组显著减少,凋亡阳性细胞较模型组显著减少,凋亡指数有显著差异(P＜0.05).藻蓝蛋白组和二甲双胍组凋亡指数无显著性差异(P＞0.05).结论:藻蓝蛋白可抑制糖尿病大鼠心肌细胞凋亡,发挥一定的保护作用.     

牛磺酸对家兔缺血/再灌注心肌细胞凋亡的影响

目的:研究牛磺酸(Tau)对家兔缺血/再灌注损伤心肌细胞凋亡的影响.方法:阻断家兔心脏左冠状动脉前降支45 min,再灌注180 min引起心肌缺血/再灌注损伤,在心肌缺血前5 min耳缘静脉注射牛磺酸(200mg/kg),应用DNA片段原位末端标记法 (TUNEL染色),DNA凝胶电泳和流式细胞仪(FCM)观测心肌细胞凋亡.结果:琼脂糖凝胶电泳显示损伤对照组(I/R) 心肌DNA呈云梯状改变,而Tau I/R组无此改变.与损伤对照组(I/R) 比较,Tau I/R组缺血心肌凋亡细胞明显减少(TUNEL染色).流式细胞仪测定I/R组及Tau I/R组缺血心肌凋亡率分别为17.66%±1.54%和4.86%±1.23%.I/R组的缺血心肌Fas和Bax蛋白表达较非缺血心肌高 (P<0.01),Bcl-2/Bax比例较非缺血心肌低(P<0.01);而在Tau I/R组,Fas和Bax蛋白表达较I/R组的低 (P<0.01),Bcl-2/Bax比例较I/R组高(P<0.01).结论:牛磺酸可减少I/R家兔心肌细胞凋亡,其机制与调控凋亡相关基因 Fas,Bax和Bcl-2的蛋白表达有关.     

解偶联蛋白2通过抗氧化应激反应预防酒精性心肌损害

目的：探讨解偶联蛋白2（uncouplingprotein2,UCP2）在酒精性心肌损害中的作用及其分子机制。方法：采用乙醇在体内的代谢产物乙醛作为刺激因素,将培养心肌细胞分为对照组,乙醛组和乙醛＋ucP2抑制剂京尼平组（京尼平组）,干预24小时后检测心肌细胞中超氧阴离子（superoxideanion,SOA）及一氧化氮（nitricoxide,NO）的水平,并检测UCP2的蛋白表达水平,另一组实验干预72小时后采用TUNEL法检测心肌细胞凋亡率。结果：与对照组比较,乙醛组心肌细胞中SOA水平显著升高（P〈0．01）,而NO水平显著降低（P〈0．01）,且UCP2的蛋白水平也较对照组显著增加（P〈0．01）。而与乙醛组比较,京尼平组心肌细胞中SOA的水平进一步增加（P〈0．01）,NO的水平也进一步降低（P〈0．01）。与对照组比较,乙醛可诱导培养心肌细胞凋亡（P〈0．01）,而京尼平组凋亡率较乙醛组则进一步升高（P〈0．01）。结论：UCP2在酒精性心肌损害中通过调控SOA／NO的水平发挥代偿性保护作用。     

束缚应激对大鼠心肌细胞凋亡的影响及中药颐心宁的干预作用

目的 :探讨束缚应激对大鼠心肌细胞凋亡的影响及中药颐心宁抗应激性心肌损伤的作用。方法 :采用琼脂糖凝胶电泳和TUNEL检测心肌细胞凋亡。结果 :①束缚 1、2、4周时 ,应激组DNAladder心肌细胞凋亡结果阴性 ,原位细胞凋亡明显增多 ,统计学有非常显著差异 (P <0 .0 1) ;②颐心宁干预组DNAladder结果阴性 ,而原位细胞凋亡检测结果则较单纯应激大鼠显著减轻 (P <0 .0 5 ) ;③蒸馏水干预组与单纯应激大鼠比较则无统计学意义 (P >0 .0 5 )。结论 :束缚应激可诱导大鼠心肌细胞发生凋亡 ,中药颐心宁可抑制心肌细胞凋亡 ,具有抗应激性心肌损伤的作用。     

吡格列酮对大鼠缺血/再灌注心肌转化生长因子β1表达的影响

目的:观察吡格列酮对大鼠缺血/再灌注损伤心肌转化生长因子β1(TGFβ1)表达的影响。方法:30只SD大鼠随机分为5组(n=6):缺血/再灌注组、吡格列酮5 mg/(kg.d)组、吡格列酮10 mg/(kg.d)组、吡格列酮20 mg/(kg.d)组、吡格列酮20 mg/(kg.d)+过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)特异性阻断剂GW9662组,利用在体结扎左前降支的方法建立缺血/再灌注损伤模型,脱氧核糖核苷酸末端转移酶介导的缺口末端标记法(TUNEL法)检测心肌细胞凋亡,RT-PCR方法检测心肌组织TGFβ1 mRNA的变化,Western blot方法检测心肌组织TGFβ1蛋白的变化。结果:TUNEL法显示吡格列酮抑制缺血/再灌注心肌细胞凋亡,吡格列酮上调TGFβ1表达,GW9662逆转吡格列酮对凋亡细胞的抑制作用,抑制吡格列酮促进TGFβ1表达上调的作用。结论:吡格列酮可抑制缺血/再灌注损伤诱导的心肌细胞凋亡,吡格列酮可促进TGFβ1上调,这两种作用是由PPARγ介导的。     

内皮素-1致低氧心肌细胞凋亡的作用及其机制研究

目的:观察内源性内皮素-1(ET-1)在低氧所致心肌细胞凋亡中的作用及受体机制。方法:培养的新生乳鼠心肌细胞分为低氧对照组和内皮素受体拮抗剂预处理+低氧组,前者仅给DMEM液,后者给予ETA受体拮抗剂BQ610或BQ123及ETB受体拮抗剂BQ788后低氧培养24 h,TUNEL和AnnexinV-FITC/PI双标记流式细胞术检测心肌细胞凋亡情况。结果:TUNEL检测显示低氧24 h对照组心肌细胞凋亡百分数为24.2%±2.2%,BQ6105μmol/L+低氧24 h组为13.2%±3.7%,显著低于低氧24 h组(P<0.01)。流式细胞术检测显示BQ123(0.04,0.2,1.0μmol/L)浓度依赖性地抑制低氧引起的心肌细胞凋亡及浓度依赖性提高低氧培养心肌细胞存活率,而BQ788对低氧引起的心肌细胞凋亡及存活率的降低无明显影响。结论:内源性ET-1参与促进低氧引起的心肌细胞凋亡,该作用主要是通过ETA受体介导。     

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