p38 MAPKα/β和ERK1/2在心肌缺氧预处理信号传递中的不同作用

建立培养乳鼠心肌细胞的缺氧／复氧(A／R)损伤模型和缺氧预处理(APC)模型,以细胞存活率、细胞内超氧化物趋化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量、培养上清液乳酸脱氢酶(LDH)活性作为反映心肌细胞损伤的指标。采用细胞外信号调节蛋白激酶(ERK1／2)抑制剂PD98059及丝裂素活化蛋白激酶p38α/β(p38α/β)阻滞剂SB203580干预模型,并以胶内原位磷酸化法测定ERK1／2和p38活性,借以探讨ERK1／2和p38α/β在缺氧预处理保护机制中的作用。结果表明：(1)在APC组,于预处理的缺氧时相给予PD98059,可以完全消除APC的延迟保护作用;在A／R组的缺氧时相加入PD98059对细胞损伤无影响;(2)在APC组的预处理缺氧时相给予p38α／β抑制剂SB203580并不能消除APC的保护作用,而在A／R组的持续缺氧时相给予SB203580则可显著减轻缺氧对细胞的损伤;(3)ERK1／2和p38总活性测定表明,缺氧可激活ERK1／2和p38,它们的活性在缺氧后4h时达到高峰,而经过APC处理后,两者活性高峰提前于缺氧后3h时出现,且峰值显著降低。上述结果提示,预处理过程中ERK1／2的激活可能是缺氧预处理延迟保护机制中细胞信号传递的重要环节,预处理阶段p38α/β的活化不参与APC诱导的延迟保护信号传递过程,p38的过度激活可能是缺氧／复氧损伤过程中的一个致损伤参与因素,而预处理抑制随后持续缺氧阶段p38的过度激活可能是其保护机制的一个环节。     

活性氧、NO和线粒体ATP敏感钾通道在TNF-α预处理对缺血/再灌注心肌保护中的作用

目的: 观察TNF-α预处理对缺血/再灌注心脏功能和酶学指标的影响及其可能机制.方法: 采用心脏Langendorff灌流模型.结果:与单独缺血/再灌注组相比,TNF-α(104U/L)预处理明显减弱缺血/再灌注对左室发展压、左室舒张末压、最大收缩/舒张速率和左室发展压与心率乘积的抑制作用(P<0.05),并显著降低复灌后冠脉流出液中乳酸脱氢酶(LDH)含量,增加线粒体中锰超氧化物歧化酶(Mn-SOD)活性(P<0.05);分别使用抗氧化剂2-MPG(0.3 mmol/L)、一氧化氮合酶抑制剂L-NAME(0.5 mmol/L)或线粒体ATP敏感钾通道抑制剂5-HD(100 μmol/L)预处理,减弱了TNF-α改善缺血/再灌注后心功能、抑制心肌LDH释放和诱导Mn-SOD活性增高的作用.结论: TNF-α预处理具有减轻心脏缺血/再灌注损伤的作用,这一作用可能与其诱导Mn-SOD活性增高有关,活性氧、一氧化氮和线粒体ATP敏感钾通道参与介导TNF-α的心肌保护作用.     

缺血预处理对缺血/再灌注离体心脏的保护作用

目的：探讨连续多次短暂缺血预处理对缺血/再灌注损伤心肌的保护作用及机制。方法：采用大鼠离体心脏Lan-gendorff灌流模型,观察缺血预处理对心肌缺血/再灌注后不同时间点冠脉流出液中AST、CPK、UDH及冠脉流量,心肌组织中SOD、LPO以及再灌注性心律失常的影响。结果：缺血预处理可以减少缺血/再灌注损伤的心肌冠脉流出液中AST、CPK、LDH的含量,提高心肌SOD活性,降低LPO水平,并且抑制再灌注性心律失常的发生,提高再灌注期间的冠脉流量。结论：缺血预处理对心肌缺血/再灌注损伤具有一定保护作用。     

桑叶总黄酮预处理对大鼠缺血再灌注损伤心肌抗氧化作用的研究

为研究桑叶总黄酮预处理对缺血再灌注损伤心肌的抗氧化作用,采用结扎左冠状动脉前降支30min,再灌注2h的方法制备大鼠心肌缺血再灌注损伤模型。将50只大鼠随机分为假手术组、缺血再灌注损伤模型组和桑叶总黄酮高、中、低剂量预处理组,每组10只。实验结束后,取动脉血和心脏。测定各组血清生化指标肌酸激酶(CK)和乳酸脱氢酶(LDH)的含量;测定心肌生化指标超氧化物歧化酶(SOD)的活性和丙二醛(MDA)的含量。结果显示,与模型组相比,桑叶总黄酮预处理组使血清中的CK、LDH含量明显降低,同时使心肌组织中的SOD活性提高,MDA含量降低。结果表明,桑叶总黄酮预处理对缺血再灌注损伤心肌有明显的保护作用,其机制可能与提高心肌SOD活性、清除自由基、增强抗氧化能力有关。     

p38对骨髓间充质干细胞成肌分化作用的研究

目的:以5-氮杂胞苷(5-Aza-CR)诱导骨髓间充质干细胞(MSCs)成肌分化,探讨生肌调控因子中Myf5的表达及信号转导通路p38在此分化过程中的作用.方法:分离、纯化MSCs,以10 μmol/L 5-Aza-CR诱导其向成肌细胞分化,RT-PCR测定Myf5的表达,免疫组化检测肌球蛋白(myosin)的表达,Western-blot检测p38信号通路特异抑制剂SB203580作用前后磷酸化p38的变化.结果:SB203580作用后,Myf5表达由6 h延迟至9 h,诱导12 d部分MSCs表达myosin,18 d表达的数量及程度明显增加;5-Aza-CR诱导后,磷酸化p38蛋白水平较作用前增强,但在SB203580抑制后明显受抑.结论:5-Aza-CR诱导后,MSCs表达生肌调控因子并向成肌细胞分化,p38在此分化过程中起着正向信号转导作用.     

姜黄素后处理通过SIRT1/FOXO1信号通路拮抗小鼠脑缺血再灌注损伤

目的:探究姜黄素后处理是否通过激活SIRT1/FOXO1信号通路抵抗小鼠脑缺血再灌注损伤。方法:小鼠脑缺血30 min,再灌注24 h建立脑缺血再灌注模型。手术前脑室内注射SIRT1特异性抑制剂EX527。再灌注后腹腔注射姜黄素。小鼠随机分为以下6组:假手术组;单纯姜黄素后处理组;缺血再灌注组;缺血再灌注+姜黄素后处理组;EX527预处理+缺血再灌注+姜黄素后处理组;EX527预处理+脑缺血再灌注组。再灌注24 h检测脑梗体积、Complex I活性、ROS含量以及SIRT1、Ac-FOXO1、Bax、Bcl-2、Caspase-3蛋白表达情况。结果:与手术组相比,姜黄素后处理组梗死区脑组织SIRT1的表达量及活性明显增加,脑梗体积降低,ROS含量降低而Complex I活性增高,Bcl-2的表达增高而Bax和Caspase-3的表达量降低(均P0.05)。阻断SIRT1信号通路后上述姜黄素脑保护作用均减弱(P0.05)。结论:我们的研究首次证实姜黄素后处理通过激活SIRT1/FOXO1信号通路,进而降低氧化应激与凋亡,最终减轻脑缺血再灌注损伤。     

核因子-kappa B在肢体缺血预处理早期心肌保护中的作用

目的:探讨非创伤性肢体缺血预处理对缺血/再灌注心肌的作用及核因子kappa B(NF-kB)在诱导远隔器官预处理中的可能机制.方法:Wistar大鼠48只,制备心肌缺血/再灌注模型,随机分3组,缺血/再灌注组(I/R组),非创伤性肢体缺血预处理组(PL组),ProDTC非创伤性肢体缺血预处理组(PL-D组).观察各组心肌梗死面积,并应用反转录PCR技术,测定心肌组织NF-kB mRNA.结果:心肌梗死面积PL组较I/R组明显减少,分别为34.5%±7.6%和58.5%±8.5%(P<0.05),而PL-D组与I/R组相比无显著差异.与I/R组比较,PL组和PL-D组NF-kB mRNA表达明显减弱(P<0.05);PL-D组NF-kB mRNA表达较PL组亦明显减弱(P<0.05).结论:非创伤性肢体缺血预处理对缺血再灌注心肌有早期保护作用,NF-kB在肢体缺血预处理的早期心肌保护中起重要作用.     

p38丝裂原活化蛋白激酶在大鼠油酸型急性肺损伤中的作用

目的:研究p38丝裂原活化蛋白激酶(p38MAPK)通路抑制剂SB203580对油酸性急性肺损伤(ALI)大鼠炎症反应及肺水清除的影响,探讨油酸性急性肺损伤中p38MAPK的作用机制,为p38MAPK抑制剂SB203580干预脂肪栓塞综合征诱导肺损伤提供新途径。方法:24只SD雄性成年大鼠随机分为对照组(8只)、油酸模型组(8只)和SB203580干预组(8只)。油酸模型组大鼠经右颈静脉注射油酸0.20 ml/kg,造成急性肺损伤模型;SB203580组大鼠在油酸造模前30 min静脉注射SB203580;建模4 h后处死动物,检测血气分析、右下肺湿干重比(W/D)、肺系数(LI)、肺通透指数(PPI),ELISA法检测支气管肺泡灌洗液(BALF)中TNF-α含量,免疫组化和Western blot法检测肺组织p38MAPK、p-p38MAPK蛋白表达水平,检测肺组织病理变化。结果:与对照组相比,油酸模型组大鼠Pa O2及Pa O2/Fi O2明显降低,右下肺湿干重、肺系数和肺通透指数、BALF中炎症因子TNF-α的含量以及pp38MAPK蛋白表达均明显增加(P0.01),肺组织病理学显示明显的急性肺损伤;与油酸模型组相比,以上指标在SB203580干预组则明显改善(P0.01)。结论:p38MAPK信号通路介导的炎性反应在油酸性肺损伤的发病机制中具有重要作用,p38MAPK抑制剂SB203580显著抑制炎症因子的表达,减轻肺水肿,对油酸性肺损伤具有明显的肺保护作用,意味着对p38MAPK的抑制可望为临床上伴有脂肪栓塞综合征(FES)的ALI的防治提供新途径。     

心宁片对糖尿病合并心肌缺血再灌注损伤的保护作用和机制研究

目的:研究心宁片对糖尿病合并心肌缺血再灌注损伤的保护作用及其作用机制。方法:腹腔注射STZ加高脂高糖饲料喂养诱导二型糖尿病小鼠模型,随机分为假手术组、模型组及心宁片高、中、低剂量组(心宁片10、20和30 mg·kg~(-1)),每组10只。在此基础上,制作心肌缺血再灌注模型。测定小鼠体内血糖和血脂水平,测定缺血再灌注后心肌酶(LDH和CK-MB)、心梗面积以及AMPK磷酸化水平。结果:心宁片能够有效的控制糖尿病小鼠体内血糖和血脂水平,减轻胰岛素抵抗情况。心宁片能够减轻缺血再灌注引起的心肌梗死,降低LDH和CK-MB水平,减少MDA水平。同时,还发现心宁片能够促进AMPK蛋白磷酸化。采用AMPK特异性抑制剂Compound C抑制AMPK后,LDH水平显著升高,心宁片的心肌保护作用减弱。结论:心宁片能够保护糖尿病合并缺血再灌注损伤,其机制可能是通过AMPK信号通路。     

骨骼肌和心肌缺血后处理对兔缺血/再灌注心肌的保护作用

目的:观察骨骼肌缺血后处理(RPostC)、心肌的缺血后处理(MPostC)对缺血/再灌注心肌保护作用是否存在差异以及两者联合后作用是否叠加。方法:健康新西兰大白兔3O只,随机分为5组(n=6):缺血对照组(Con)、假手术组(sham)、心肌缺血后处理组(MPostC)和肢体缺血后处理组(RPostC)及心肌缺血后处理联合肢体缺血后处理组(MPostC+RPostC)。采用开胸结扎冠状动脉左室支45 min,再灌注120min方法制作缺血/再灌注模型,采用短暂结扎双侧髂外动脉固定部位5 min造成骨骼肌短暂缺血。以Evans蓝标记心肌缺血区范围,以TTC法检测梗死心肌范围,并分别于缺血前、后及再灌注1、2 h测定血浆磷酸肌酸激酶(CPK)活性和乳酸脱氢酶(LDH)含量。结果:和Con组相比,MPostC和RPostC组心肌梗死范围均明显降低(P<0.05);MPostC联合RPostC组心肌梗死范围与MPostC或RPostC组相比,均进一步降低(均P<0.05)。但MPostC组及RPostC组之间心肌坏死范围未见统计学差异。再灌注120 min末血浆CPK活性及LDH含量也显示相似趋势。结论:骨骼肌缺血后处理及心肌后处理对缺血/再灌注心肌均具有明显保护作用;且两者作用可以叠加;但骨骼肌和心肌后处理之间保护作用未显示统计学差异。     

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