钙通道与钙释放通道

1.Ca~(2+)的重要生理作用胞内游离钙浓度([Ca~(2+)])的变化调节着细胞的代谢、基因表达等细胞共有的活动,以及始动兴奋、收缩或出胞分泌以及激活和失活离子通道等细胞不同的反应。[Ca~(2+)]的升高主要依赖于胞外钙经质膜上的钙通道内流或/和胞内储存钙的释放。释放的内钙也是藉细胞器膜的钙释放通道进入胞浆。可见通道启闭活动的正常是维持[Ca~(2+)]正常的一个重要保证。2.离子通道及其分类离子通道是贯穿于质膜或细胞器膜的大分子蛋白质,其中央形成能通过离子的亲水性孔道(pores)。离子的跨膜转运是通过膜上通道蛋白的功能来完     

Con A刺激致T淋巴细胞胞浆游离Ca~(2+)浓度升高

本文分别应用荧光Ca~(2+)指示剂Quin2和Indo-1研究了Con A刺激的T淋巴细胞[Ca~(2+)]i升高过程及其发生机制.结果表明Con A与T淋巴细胞作用可导致细胞[Ca~(2+)]i的迅速升高.这种增加的胞内游离Ca~(2+)不仅来自胞外Ca~(2+)的内流,也来源于胞内钙库的释放.其中Ca~(2+)内流与T细胞钙通道的开放有关.可被钙通道抑制剂戊脉胺抑制,细胞的去极化及钾通道阻断剂四乙胺均不能阻断Ca~(2+)的内流,提示Ca~(2+)内流不是通过电位操纵的钙通道实现的,也与拥通道的开闭无关.Ca~(2+)内流可能是通过Con A受体活化的受体操纵的钙通道而实现的.     

用Fura-2测定缺氧时海马细胞内游离钙离子浓度的变化

本文用Fura-2荧光测定技术直接监测了缺氧时大鼠海马细胞内游离钙离子浓度[Ca~(2+)]_1的变化。实验发现,缺氧可使海马细胞[Ca~(2+)]_1显著增高,并且在缺氧过程中其增高呈现明显的时相性变化。在去除细胞外钙的情况下,缺氧仍能使[Ca~(2+)]_1增高,仅增高幅度有所降低;另外[Ca~(2+)]_1不再出现时相性变化特征。结果提示,胞外Ca~(2+)的内流以及内源Ca~(2+)的释放均参与了缺氧所致海马细胞[Ca~(2+)]_1的增高过程,缺氧时[Ca~(2+)]_1升高的时相性变化为胞外Ca~(2+)内流引起。     

在ts-RSV LA90细胞转化过程中钙流变化的研究

本文以ts-RSV LA90细胞为模型,用放射性同位素示踪技术测定了通过细胞质膜的~(45)Ca~(2+)流水平;同时用钙指示剂Indo-1 AM和光学多道分析仪测定了胞内[Ca~(2+)]_i,初步研究了Ca~(2+)流和[Ca~(2+)]_i在v-src基因引起细胞转化过程中的动态变化。结果表明LA90细胞质膜上~(45)Ca~(2+)流的改变是细胞转化过程中可以检测到的早期事件之一,转化状态(33℃)细胞的~(45)Ca~(2+)流大于正常状态(40℃)的,细胞从正常到转化(40℃→33℃)的25分钟内~(45)Ca~(2+)流就有明显增大。TMB-8可以抑制转化引起的~(45)Ca~(2+)流出的增大,小牛血清可以刺激正常状态细胞的~(45)Ca~(2+)流出增大,~(45)Ca~(2+)流出与温度有一定依赖关系;细胞转化引起的~(45)Ca~(2+)流入增大,可被异博定抑制,~(45)Ca~(2+)流入不受温度的影响。LA90细胞[Ca~(2+)]_i在转化早期有明显升高,并维持在较正常细胞高2—3倍的水平,A23187-Br可提高正常LA90细胞[Ca~(2+)]_i,[Ca~(2+)]_i不受温度的影响。从质膜上~(45)Ca~(2+)流和[Ca~(2+)]_i的增大说明转化细胞虽然对胞外Ca~(2+)浓度依赖性下降,但维持增殖及转化状态仍然需要一定的胞外Ca~(2+),并通过提高质膜Ca~(2+)流入和释放内源性Ca~(2+),使转化细胞[Ca~(2+)]_i维持在较高水平上。LA90细膜质膜上~(45)Ca~(2+)流和[Ca~(2+)]_i的增大在细胞转化中起着重大作用。     

砷诱导蚕豆气孔保卫细胞死亡的毒性效应

采用蚕豆(Vicia faba L.)叶面气孔保卫细胞,研究砷对细胞的毒性效应。结果表明,0.3—10 mg/L的NaAsO_2能降低保卫细胞活性,使部分细胞死亡,死亡率随砷浓度升高而增高。死细胞中呈现核固缩、核崩解等典型程序性死亡特征,且泛caspase抑制剂Z-Asp-CH_2-DCB能阻止NaAsO_2诱发的细胞死亡。过氧化氢清除剂过氧化氢酶与NaAsO_2共同作用时,细胞死亡率显著低于砷单独处理组,保卫细胞内Ca~(2+)水平降低,具程序性死亡特征的细胞数减少;Ca~(2+)特异性螯合剂EGTA亦能降低NaAsO_2诱发的细胞死亡。研究结果表明,NaAsO_2能诱发蚕豆保卫细胞程序性死亡,该过程由胁迫引发的ROS升高引起,ROS可能通过激活质膜Ca~(2+)通道,使胞外Ca~(2+)内流,造成胞内Ca~(2+)浓度升高,进而诱导细胞程序性死亡。     

1,25-(OH)_2D_3诱导HL-60细胞分化后胞液Ca~(2+)浓度、磷酸化酶a和微粒体Ca~(2+)-ATP酶活性的改变

1,25-(OH)_2D_3对HL-60细胞具有促分化作用。本文报道了1,25-(OH)_2D_3在促进HL-60细胞分化前后胞液Ca~(2+)浓度、磷酸化酶a和微粒体Ca~(2+)-ATP酶活性的改变。结果表明,1,25-(OH)_2D_3加入HL-60细胞培养液后72小时,细胞NBT染色阳性率高于70％,形态向正常分化的细胞转化。同对,胞液Ca~(2+)浓度和微粒体Ca~(2+)-ATP酶活性明显降低,而磷酸化酶a活性显著升高。结果提示,在1,25-(OH)2_D_3作用下,HL-60细胞不仅杀菌功能增强,细胞内胞液Ca~(2+)浓度趋向正常,与钙恒稳有关的酶活性也同样发生改变。即1,25-(OH)_2D_3对HL-60细胞的诱导作用伴有钙恒稳的改变。这些变化与DMSO的作用相同。     

植物蛋白激酶C的研究进展

“胞内信使系统”是当前生物科学中的研究热点之一。越来越多的证据表明,植物细胞中可能存在肌醇脂质信使系统,蛋白激酶 C(protein kinase C,PKC)是其关键成员之一,与依赖于环核苷酸(cAMP、cGMP)或者 Ca~(2+)-CaM 的蛋白激酶不同的是,PKC 是一种新发现的蛋白激酶,它依赖于 Ca~(2+)和磷脂。PKG 在细胞效应中所起的作用正受到重视,近年来,     

盐胁迫对甜菊细胞内游离Ca2+浓度的影响

钙离子不仅是植物生长发育所需的一种大量元素,而且起了偶联细胞外刺激与胞内反应第二信使的作用,是多种受体激动后信息传递过程的中心环节。近年的研究表明:高温、干旱、触摸、低渗、低温、风、机械刺激、病原菌感染等多种环境胁迫均能引起胞质Ca~(2+)水平的改变。这种变化被认为是植物细胞感受环境胁迫的原初反应之一,它通过启动基因表达和胞内一系列生理生化过程调节细胞对环境改变的适应反应。胞质Ca~(2+)水平的改变有两种来源:胞外Ca~(2+)跨膜内流和胞内钙库如内质网中的Ca~(2+)释放。其中由肌醇磷     

内皮素刺激垂体前叶细胞胞浆钙和促性腺激素的分泌

在培养的大鼠垂体前叶细胞悬液内加入内皮素100 nmol/L,可诱发胞浆钙浓度升高,即刻出现一高峰波,随后为低平台波,此双相波约维持1.5 min。高峰波在10 s内出现,若消除细胞外Ca~(2+),不影响高峰波的产生,说明峰波与细胞内储存的Ca~(2+)有关。若加双氢吡啶钙通道拮抗剂硝苯啶(nifedipine)1 μmol/L,     

产黄青霉菌响应苯氧乙酸的Ca2+信号转导机制

【目的】研究青霉素V生产过程中—Ca~(2+)信号转导途径参与产黄青霉菌对外源侧链前体苯氧乙酸的应答机制。【方法】考察4种不同机制的Ca~(2+)信号干扰剂[利心平、乙二醇双(2-氨基乙基醚)四乙酸、苏拉明和硫酸新霉素]对青霉素V产量和产黄青霉菌生物量的影响。运用Fluo-3/AM荧光染料对细胞进行染色,通过荧光显微镜成像和酶标仪定量检测两种方法监测胞内Ca~(2+)浓度的变化。【结果】苯氧乙酸添加后胞内Ca~(2+)相对含量高于对照组49.86%,而1 mmol/L磷酸酯酶C底物抑制剂硫酸新霉素的添加使得胞内Ca~(2+)相对含量降低了53.31%,同时青霉素V产量降低78.71%,表明产黄青霉菌可通过肌醇1,4,5-三磷酸信号途径调节胞内Ca~(2+)浓度来响应苯氧乙酸的胁迫。【结论】首次探究了Ca~(2+)信号转导途径在产黄青霉菌对苯氧乙酸应答中的作用,为丝状真菌中Ins(1,4,5)P3-Ca~(2+)信号转导途径的研究提供理论依据。     

高钙对兔窦房结的负性变时作用

本文采用常规微电极技术在离体兔心窦房结标本上研究了细胞外钙离子浓度([Ca~(2 )]_0)对窦房结的变时性作用。结果显示,[Ca~(2 )]_0的递增(1.1—5.5mM),对窦性周期(CL)大于400ms 的标本引起双相变时作用,但对CL小于400ms的标本却引起负性变时作用。阿托品(0.5mg/l)和心得安(0.2mg/l)对[Ca~(2 )]_0 的变时作用无明显影响。随着[Ca~(2 )]_0的递增,窦房结优势起搏细胞的动作电位幅度、最大舒张期电位和0期最大除极速度均降低,舒张期自动除极化斜率增加,起始电位上移,动作电位时程(APD)延长。高[Ca~(2 )]_0时窦房结起搏细胞的有效不应期(ERP)延长、ERP/APD增大,ERP点的阈值提高(P<0.01)。 上述结果表明,高[Ca~(2 )]_0引起窦房结的负性变时效应,这种作用不是通过交感和副交感神经的传递,而可能是 Ca~(2 )直接作用于窦房结起搏细胞引起其电活动改变的结果。     

钙离子研究进展

一、钙离子振荡的时间空间分布通常有两个平行的系统调节着细胞内Ca~(2+)的释放。在大多数可兴奋细胞,细胞外钙由电压敏感钙通道进入细胞,使胞内游离钙[Ca~(2+)]_i有一个初期上升,后者使内质网上的ryanodine敏感钙通道开放,将Ca~(2+)释放到胞浆内。而在许多非可兴奋细胞,细胞表面受体由G蛋白介导     

促细胞分裂剂和癌基因能阻断特异电压-门控离子通道的诱发

以 BC_3HI 肌细胞为模型,用膜片-电压固定(patch-clamp)技术,研究观察在单一细胞或膜单通道的Ca~(2+)、Na~+和 K~+的变化。肌肉的分化与膜的电压-门控离子通道(voltage-gated ion channels)的表达是依赖于促细胞分裂剂的消退和细胞的生长停滞。通常,电压-门控通道能诱发肌细胞的特异基因产物,但其致癌性的基本机理仍不明。分化的 BC_3HI 肌细胞表达了机能性的 Ca~(2+)和 Na~+通道,当细胞生长增殖和为某些等位癌基因转染时,机能性的离子通道被阻抑。这种机能性的 Ca~(2+)和 Na~+通道,在促细胞分裂剂消退约5天后,才首次检出Ca~(2+)和 Na~+的内向电流。在促细胞分裂剂消退时,暂时诱发 BC_3HI 细胞的电压-门控通道。为了试验细胞癌基因是否能阻止膜离子通道的表达,以 BC_3HI 细胞的克隆细胞株,即以 BC_3HI 细胞,用癌基因表达载     

血管平滑肌细胞的钙动力学

血管平滑肌细胞外的Ca~(2+)通过多种通道进入细胞内。Ca~(2+)通道的本质是镶嵌在膜脂质双分子层中的糖蛋白,神经介质和药物可影响Ca~(2+)通道的功能。靠近胞膜的肌质网和胞膜内侧面的高亲和性Ca~(2+)结合位点是血管平滑肌细胞内储存和释放Ca~(2+)的主要部位。胞浆[Ca~(2+)]增高后在钙调蛋白的介导下引起血管收缩。高血压等血管性疾病的发生与其平滑肌细胞的钙动力学异常有关。     

阿片类物质可直接兴奋感觉神经元

一般认为,阿片受体的功能是对神经元的活动产生抑制效应,包括减少递质的释放和减慢细胞放电速率。这些效应是通过特异性地增高膜上K~+的传导性或降低Ca~(2+)的传导性而实现的,从而导致神经细胞的超极化或缩短突触前动作电位中的Ca~(2+)成份。     

植物体内的钙信使系统

Ca对植物不仅仅是一种大量营养元素,更重要的是作为偶连胞外信号与胞内生理生化反应的第二信使,作为植物代谢和发育的主要调控者。本文介绍了Ca在植物细胞中的分布及其体内平衡机制,以及Ca~(2+)信使系统调控的植物生理生化过程,讨论了外界信号通过Ca~(2+)信使系统的传递和表达过程,Ca~(2+)信使系统对基因表达的可能影响,以及Ca~(2+)信使系统的作用机制,并提出了今后的研究方向。     

钙(Ca2+)在植物抗寒中的作用

Ca~(2+)作为植物细胞的第二信使对不同抗寒性植物起着不同的作用。冷敏感植物在冷胁迫下引起的Ca~(2+)流入不撤退,结果细胞内高浓度Ca~(2+)导致冷敏感植物的Ca~(2+)毒害。抗寒植物在冷胁迫中引起的细胞内Ca~(2+)水平的升高是短暂性的,它们在完成信使作用后即撤退。这种短暂性的高浓度Ca~(2+)可能通过激活某些有关的蛋白激酶,使某些相应的蛋白质磷酸化,从而诱发抗冻基因表达,使植物进入抗寒锻炼,发展各种抗寒特性。Ca~(2+)对抗寒特性的形成,除通过诱发抗冻基因表达发展抗寒特性外,Ca~(2+)也可能对某些抗寒特性的形成直接起作用,如Ca~(2+)对膜结构的稳定作用,刺激木质素和非纤维素多糖的合成及其在细胞壁内的沉积,以及直接调节胞间连丝孔道的开放与关闭等。     

共聚焦显微镜不同倍数物镜下肠系膜动脉三级分支张力和Ca~(2+)信号同步变化的比较

本文旨在建立优化的观察肠系膜动脉三级分支(sMA,直径100~300μm)血管张力和血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells,VSMCs)内Ca~(2+)信号的同步变化的实验方法。分别采用DMT 360CW激光共聚焦微血管张力测定系统和Nikon C2激光共聚焦显微镜,同时记录Ca~(2+)通道激动剂KCl、内皮素-1(endothelin-1,ET-1)以及Ca~(2+)通道抑制剂钆离子(Gd3+)诱导的去内皮sMA血管张力和VSMCs内Ca~(2+)信号的变化,并对共聚焦显微镜不同物镜(10×、20×、40×)下记录到的Ca~(2+)信号荧光值变化量进行对比分析,探索最佳的实验条件。结果显示,KCl可引起sMA显著收缩,20×、40×物镜下VSMCs内Ca~(2+)信号会同步增强,相比40×物镜,20×物镜下Ca~(2+)信号变化量更大,荧光值更稳定,而10×物镜下VSMCs内Ca~(2+)信号变化不明显;不同浓度的ET-1能够引起sMA浓度依赖性收缩,同样20×物镜下VSMCs内Ca~(2+)信号也呈浓度依赖性同步增强;ET-1预收缩sMA后加入Gd3+显著降低ET-1诱导的血管收缩效应,相应地20×物镜下VSMCs内Ca~(2+)信号也显著降低。以上结果表明,Ca~(2+)通道激动剂或抑制剂引起血管收缩或舒张的同时,VSMCs内Ca~(2+)信号会发生相应的变化,提示本实验方法可同步记录两者的变化,而且共聚焦显微镜20×物镜为最佳的实验条件。与分别应用血管张力检测技术测定血管张力变化和动态细胞荧光成像技术测定VSMCs内Ca~(2+)信号变化的方法相比,同步检测张力和Ca~(2+)信号的变化更简单实用,有效避免了不必要的实验误差。     

线粒体钙单向转运体和线粒体应激关系的研究进展

钙离子(calcium ion,Ca~(2+))在线粒体功能障碍及细胞损伤凋亡过程中发挥重要的细胞信号作用。近些年来关于Ca~(2+)通道以及其调控蛋白的研究越来越多,其中,线粒体单向转运体(uniporter)复合物的结构组成及其相关蛋白的分布特点成为主要研究热点。作为uniporter复合物中关键的通道蛋白,线粒体钙单向转运蛋白(mitochondrial calcium uniporter,MCU)可顺电化学梯度摄入Ca~(2+),将Ca~(2+)从胞质转运到线粒体基质并控制转运速率,其在胞内Ca~(2+)信号转导、Ca~(2+)稳态、线粒体能量代谢以及细胞凋亡方面具有重要意义。识别调控线粒体内Ca~(2+)信号的MCU及其相关蛋白可深入阐明线粒体应激在相关疾病中的发生发展,并为进一步的疾病治疗提供理论依据。     

关于胞浆Ca~(2+)的若干研究新进展

胞浆Ca~(2+)跃升的机理和功能意义测量单细胞的胞内Ca~(2+)水平,发现许多细胞当受到刺激时产生节律性的Ca~(2+)跃升(spiking)。在心肌细胞等可兴奋性系统中,关于细胞内Ca~(2+)跃升的概念是人们熟知的,即每次心搏中心肌细胞膜的去极化可引起钙库中的钙暴发性释放。实际上,非兴奋性细胞在激素和生长因子等作用下也可发生钙库中钙的周期性释放。由于在细胞膜电压予以钳制的条件