脉冲电场对粒细胞内Ca2+浓度影响的动态变化

利用激光共聚焦扫描显微镜和装有CCD系统的荧光显微镜 ,研究在单脉冲电场作用下经fluo 3/AM标记的鸡胚小脑粒细胞内自由Ca²⁺浓度 ( [Ca ²⁺]_i)的动态变化过程 .结果表明 :在单个电脉冲作用下 ,细胞内Ca²⁺浓度立刻升高并达到其最大值 .Ca²⁺浓度升高的幅度以及升高的速率具有电场强度的依赖性 .当细胞外Ca²⁺被过量的EGTA络合或细胞膜上的Ca²⁺通道被La ³⁺堵塞后 ,细胞内的Ca²⁺浓度仍然升高 .细胞内不同区域的Ca²⁺浓度同时升高 ;两极内的Ca²⁺浓度早于胞体的Ca²⁺浓度达到最大值并迅速恢复 .     

模拟高原低氧对大鼠肝细胞内质网Ca2+泵的影响

缺血、缺氧及细胞毒素都能使细胞内Ca2+浓度升高,Ca2+积累,导致细胞Ca2+代谢紊乱,引起细胞损伤和死亡.细胞质内Ca2+浓度升高通常是由于细胞内非线粒体Ca2+储存库内质网释放Ca2+所致.本实验中作者观察了不同时间不同程度模拟高原低氧条件下大鼠肝细胞内质网(endoplasmic reticulum,ER)Ca2+泵功能的变化,以了解低氧对Ca2+泵的影响.     

17β-雌二醇快速诱导静止状态小鼠囊胚细胞胞内钙离子增加

用钙离子荧光探针fluo-3/AM标记囊胚细胞内钙离子,用激光共聚焦扫描显微镜连续检测17β-雌二醇(17β-E2)作用所致囊胚胞内钙离子浓度的动态变化,用荧光显微镜检测偶联牛血清白蛋白的17β-雌二醇(E2-BSA)所致囊胚胞内钙离子浓度的改变,以及在去钙镁M2液、传统雌激素受体阻断剂tamoxifen和磷脂酶C特异抑制剂U73122作用下17β-E2所致囊胚细胞内钙离子浓度的改变。结果显示:17β-E2和E2-BSA均可引起静止状态囊胚细胞内[Ca2 ]的快速升高;17β-E2诱导的囊胚细胞内[Ca2 ]的快速升高不依赖于胞外钙离子的内流,且不被传统雌激素受体阻断剂所阻断,而磷脂酶C特异性抑制剂可明显抑制该效应。     

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。     

槲皮素诱导Hep G2自噬与胞内游离Ca2+浓度的变化相关

槲皮素具有诱导细胞自噬、抑制肿瘤细胞增殖等抗癌功能,但其诱导细胞自噬的分子机制还不太清楚. 本文通过激光共聚焦显微镜观察槲皮素对Hep G2细胞自噬的影响; Fluo-3 AM和Cyto-IDTM Green Detection Reagent染色标记, 流式细胞术测定了槲皮素对Hep G2细胞内游离钙离子浓度［Ca2+］_i 及Ca2＋螯合剂BAPTA-AM对自噬水平的影响. 探讨了槲皮素诱导人肝癌细胞 Hep G2自噬过程中［Ca2+］i的变化. 结果表明, 在槲皮素较低浓度范围内(0 ～ 50 μg/mL), 可明显抑制Hep G2细胞增殖, 并以剂量依赖方式诱导细胞自噬. 同时发现,槲皮素刺激Hep G2细胞可使［Ca2+］i明显增加, 进而促进自噬. 而当胞内Ca2＋螯合剂 BAPTA-AM存在时, 细胞的自噬水平受到一定的抑制. 这些结果表明,细胞内［Ca2+］i的升高可促进自噬, ［Ca2+］_i 的降低可能会抑制自噬. Hep G2细胞自噬与细胞内游离钙离子浓度的变化有关系.     

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。     

甲胎蛋白对HeLa细胞增殖的促进作用

为探讨甲胎蛋白 (alpha fetoprotein ,AFP)对肿瘤细胞增殖的促进作用。用从人脐带血中提取的AFP作用于体外培养的HeLa细胞 ,通过MTT计数、[3 H] TdR参入法、流式细胞仪等研究细胞增殖 ,并用放射免疫法测定细胞内cAMP、共聚焦显微镜扫描细胞内Ca2 浓度等观察细胞内第二信使物质的改变及测定3 2 P转移反映细胞内蛋白激酶A(PKA)活性 ;用Western印迹分析法分析突变型 p5 3、p2 1ras蛋白表达。结果显示AFP(浓度大于 10mg/L)对HeLa细胞增殖有明显的促进作用。在AFP(2 0mg/L)作用下 ,HeLa细胞cAMP浓度升高 30 0 % ;Ca2 浓度最大升高 15 4 .9%、PKA活性最大升高 10 0 %。突变型 p5 3和 p2 1ras分别增高 81.1% (2 4h)和 96 .2 % (2 4h)。抗甲胎蛋白单克隆抗体能有效地阻断AFP促HeLa细胞增殖作用。以上表明 ,(1)AFP具促HeLa细胞增殖的生理功能 ;(2 )AFP促进HeLa细胞增殖的作用是通过影响细胞内cAMP和Ca2 浓度以及PKA活性进而促进一些原癌基因的表达来实现的。     

Ca2+对水杨酸诱发的丹参幼苗丹酚酸B生物合成的影响

为研究Ca2+在水杨酸诱导丹参幼苗丹酚酸B生物合成过程中的作用,分别用激光共聚焦显微镜和高效液相色谱仪检测胞外Ca2+通道抑制剂Vp和LaCl3,胞内Ca2+通道抑制剂LiCl以及胞内钙调素拮抗剂TFP处理前、后水杨酸诱导丹参叶片保卫细胞内Ca2+荧光强度和丹酚酸B含量的变化。结果表明,水杨酸 (SA) 处理后6 min即可诱发丹参幼苗叶片保卫细胞内Ca2+迸发,持续时间为2~3 min,丹参幼苗丹酚酸B生物合成量亦显著增加,且丹酚酸B合成量的增加发生在Ca2+迸发之后。胞外Ca2+通道抑制剂,胞内Ca2+通道抑制剂以及胞内钙调素拮抗剂均可抑制水杨酸诱导的Ca2+迸发和丹酚酸B的生物合成。结果表明水杨酸诱发的Ca2+对丹参幼苗丹酚酸B生物合成具有重要的调控作用。     

电刺激引发骨骼肌细胞钙振荡对nAChRγ启动子活性的影响

利用不同电刺激条件模拟神经电活动 ,研究C2C12细胞 (小鼠骨骼肌成肌细胞系 )内Ca2 + 激活的不同形式及其对nAChR基因表达活性的影响 .电刺激分化 1d的C2C12细胞 ,用共聚焦显微镜记录不同电刺激参数引起的细胞内Ca2 + 信号变化 ,共观察到 3种不同形式的Ca2 + 信号 ,称之为整体Ca2 + 振荡、局部Ca2 + 振荡和局部Ca2 + 振荡诱发的整体Ca2 + 振荡 .在此基础上 ,又构建nAChRγ亚基启动子萤光素酶报告基因质粒并转染C2C12细胞 ,进一步检测不同形式Ca2 + 引起细胞萤光素酶活性的变化 ,测定细胞内PKC活性的改变 .不同Ca2 + 振荡引起细胞内PKC活性升高幅度不同 ;电刺激C2C12细胞可导致nAChRγ基因表达活性降低 ,3种Ca2 + 振荡对nAChRγ基因启动子活性的影响无显著差异 .结果表明 ,电刺激可引起肌细胞产生不同形式Ca2 + 信号 ,但不同形式Ca2 + 信号对nAChRγ启动子活性的抑制无明显差异 ,提示Ca2 + 依赖的PKC途径可能不是nAChR基因表达下调的唯一途径     

利用双光子显微镜检测活体动物脑内 Ca2 +动态变化

利用正置双光子显微镜系统和荧光探针标记技术,观察脑内Ca2+分布,建立测量活体动物脑内Ca2+动态变化的实验方法。制作活体动物颅骨开窗样本,脑内负载Ca2+标记物Oregon Green 488 BAPTA-1和星型胶质细胞标记物Sulforhodamine 101,利用双光子显微镜分别检测神经元和星型胶质细胞内Ca2+分布和动作电位引起的Ca2+瞬变。结果显示双光子显微镜可探测到脑内250μm处荧光信号,图像清晰且信噪比高,并能实时检测神经元和星型胶质细胞内Ca2+信号的动态变化。活体脑内Ca2+检测技术平台的建立为基础研究和医药应用提供了在体实验依据。     

培养的大鼠海马神经元胞内Ca2＋和 NO 双标记方法研究

以培养 8 ～ 10 天的大鼠海马神经元为对象,选择 Calcium Orange AM 和 DAF-FM diacetate 为 Ca2＋和一氧化氮 (NO) 的荧光指示剂,建立了基于激光扫描共聚焦显微技术的细胞内 Ca2＋和 NO 双标记检测方法 . 此方法对 Ca2＋和 NO 进行分步染色,然后应用激光扫描共聚焦显微镜 (LSCM) 的双轨迹 (Two Track) 模式,通过快速切换激光实现对细胞内 Ca2＋和 NO 的同时检测 . 实验结果显示,两种染料之间无串扰现象;在 N- 甲基 -D- 天冬氨酸 (NMDA) 刺激下,海马神经元胞内 Ca2＋快速升高,随后达到平台期并有波动, NO 则稳定持续升高,这些变化过程与单标记的结果一致;双标记层切序列图像显示细胞内 Ca2＋和 NO 都较集中分布于细胞中部,但在细节上两者的分布存在差异 . 此双标记方法能同时检测培养的海马神经元胞内 Ca2＋和 NO ,为研究神经元胞内 Ca2＋和 NO 的相互调控作用提供了一种新的手段 .     

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.     

细胞内自由钙离子浓度的测定方法

钙离子不仅是植物生长发育所必需的 1种大量元素 ,而且在植物的信号传导中起重要作用。钙离子作为一种第二信使把外源信号 (激素、光、重力、温度等 )转变成胞内信号 ,导致一系列胞内事件的发生。大量的研究表明 ,Ca2 +的信使功能是通过调控细胞内游离 Ca2 +浓度来实现的。 Ca2 + 信号的产生和终止是细胞内 Ca2 + 增减、波动的结果。因此测定细胞溶质中的 Ca2 +浓度是十分重要的。从理论上讲 ,测定细胞内 Ca2 + 浓度的方法应符合如下要求 :首先 ,所使用的 Ca2 +指示剂必须对 Ca2 +有很强的专一性 ;其次 ,是灵敏度高 ,能够测定低浓度的Ca…     

Ghrelin对豚鼠胃窦平滑肌细胞钙离子浓度的影响及与NO关系研究

目的:探讨Ghrelin对豚鼠胃窦平滑肌细胞内钙离子浓度的影响及其与一氧化氮(NO)的关系。方法:采用荧光免疫组化检测胃窦平滑肌细胞ghrelin受体(GHS-R)的表达;应用钙离子(Ca2+)指示剂Fluo-3/AM作为细胞内Ca2+的荧光探针,对负载培养的平滑肌细胞应用激光共聚焦显微镜技术,检测不同浓度ghrelin对平滑肌细胞内Ca2+荧光强度(FI)的影响,以及ghrelin受体阻断剂D-Lys3-GHRP-6、NO供体硝普钠(SNP),一氧化氮合酶(NOS)抑制剂N-硝基左旋精氨酸甲酯(L-NAME)对ghrelin调控Ca2+荧光强度的影响。结果:(1)豚鼠胃窦平滑肌细胞呈GHS-R免疫反应阳性表达.(2)随着ghrelin浓度升高(10-11,10-10,10-9,10-8,10-7mol/L),平滑肌细胞内Ca2+荧光强度逐渐升高,组间峰值(分别为54.7±11.5,58.1±5.7,64.8±6.6,84.9±7.1,95.7±10.5)和峰高(分别为1.8±0.3,2.1±0.8,5.3±1.3,28.9±4.2,37.6±3.7)均存在显著差异(P<0.05-0.01),即呈明显剂量依赖...     

严重烧伤早期心肌线粒体Ca2+转运变化及外源性ATP的影响

细胞Ca2+稳态的维持是其生命活动正常进行的重要条件.病理条件下,细胞Ca2+稳态紊乱,将导致其功能和结构的严重损害.线粒体具有完整的Ca2+转运系统,可参与细胞Ca2+浓度的调节.我所既往研究表明,严重烧伤早期心肌细胞内Ca2+浓度升高,且分布异常.本研究探讨严重烧伤早期心肌线粒体Ca2+转运变化及外源性ATP的影响,以期阐明烧伤后心肌线粒体Ca2+超载的发生机制.     

ATP 调控大鼠胰腺β细胞胰岛素分泌的双重作用

实验以大鼠胰腺β细胞为研究对象,采用荧光测钙和全细胞膜片钳膜电容测量技术,研究 ATP 对胞内钙离子信号和细胞分泌的影响,并初步探讨了其作用机制 . 实验表明：胞外 ATP 刺激通过动员细胞内 thapsigargin 敏感的钙库 Ca2+ 释放,使大鼠胰腺β细胞内的游离钙离子浓度显著升高,细胞外的 ATP 信号对β细胞胰岛素分泌有双向调节作用,其一,主要通过降低去极化引起的钙电流而对β细胞胰岛素分泌产生较弱的抑制作用,其二,细胞在静息状态下, ATP 通过动员胞内钙库的 Ca2+ 释放使胞浆中的钙离子浓度显著增加,触发β细胞强烈分泌胰岛素 . ATP 的这种双向调节可能对胰岛素分泌的精确调控具有重要的生理意义 .     

植物细胞Ca2+荧光蛋白指示剂研究进展

Ca2+作为第二信使参与了植物生长和发育过程的调控,不同生物和非生物胁迫信号均可诱导胞内Ca2+变化.对Ca2+在信号转导作用中的认识主要来自于细胞内Ca2+浓度测定.水母发光蛋白和基于荧光蛋白的Ca2+荧光指示剂作为检测细胞Ca2+信号的手段是近年发展起来的新方法.本文综述了水母发光蛋白和基于荧光蛋白的Ca2+荧光指示剂的发展、测量原理、优点与不足及其在细胞Ca2+信号转导中的应用研究进展.     

剪应力和周向应变联合作用下血管内皮细胞内自由Ca^2＋响应

机械力调节血管内皮细胞功能。Ca2 在机械力信号转导中扮演了重要的角色。本文研究剪应力和周向应变联合作用下血管内皮细胞内自由Ca2 浓度的变化规律,结果表明,在生理周向应变条件(小于15%)下,同时暴露于剪应力和周向应变的细胞内自由Ca2 浓度变化更依赖于剪应力大小而非周向应变的大小,Ca2 浓度升高主要是胞外Ca2 内流引起的。     

CO2浓度升高对毛竹器官矿质离子吸收、运输和分配的影响

为了给大气CO2浓度逐渐升高背景下的毛竹林适应性经营管理提供理论依据,运用开顶式气室(OTCs)模拟大气CO2浓度升高(500、700 μmol/mol)情景,以目前环境背景大气为对照,研究了Na+、Fe2+-Fe3+、Ca2+、Mg2+等矿质离子在毛竹器官中吸收、运输和分配的变化规律.结果显示,除CO2浓度700 μmoL/mol对Ca2+浓度在毛竹器官中大小排序会产生影响外,CO2浓度500、700 μmol/mol并未改变毛竹器官中Na+、Fe2+,Fe3+、Mg2+、Ca2+浓度的大小排序.CO2浓度升高对竹叶Fe2+-Fe3+和竹枝Fe2+-Fe3+、Mg2+浓度无明显影响,但对器官的其它矿质离子浓度会有不同程度的影响,竹叶Ca2+和Mg2+、竹枝Na+和Ca2+、竹秆Na+和Ca2+及Mg2+、竹根Na+和Mg2+浓度明显提高,竹叶Na+、竹秆Fe2+-Fe3+、竹根Fe2+-Fe3+和Ca2+浓度明显降低;随着CO2浓度的升高,竹叶Fe2+-Fe3+/Na+、Mg2+/Na+和Ca2+/Na+,竹枝Ca2+/Mg2+及各器官Mg2+/Fe2+-Fe3+、Ca2+/Fe2+-Fe3+均逐渐增大,而竹枝、竹秆、竹根Fe2+-Fe3+/Na+、Mg2+/Na+、Ca2+/Na+和竹叶、竹秆、竹根Ca2+/Mg2+均逐渐减小;CO2浓度升高后除竹根-竹秆Sca.Na、竹秆-竹枝SMg,Fe和竹枝-竹叶Sca,Mg明显下降外,其余的毛竹器官矿质离子向上运输系数变化平缓或明显提高.研究表明CO2浓度升高增强了毛竹立竹根部积累Na+能力和Fe2+-Fe3+、Ca2+和Mg2+的向上选择性运输能力,提高了光合器官竹叶中矿质养分元素浓度,可维持体内矿质养分元素平衡,有利于提高毛竹对高浓度CO2环境的适应能力.     

封面故事

<正>钙离子(Ca2+)是重要的第二信使,通过与效应蛋白的结合和解离,以及在不同细胞器之间的穿梭运动而精确调控细胞活动,参与多种重要生命过程。细胞内具有精确调节Ca2+时空分布的调控系统。在静息状态下,细胞内的游离Ca2+浓度约为100 nmol/L;而当细胞受到信号刺激后,胞内的Ca2+浓度可上升至1000 nmol/L甚至更