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CaM及CaMKⅡ在心脏L型钙通道钙依赖性激活和失活中的不同作用

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CaM及CaMKⅡ在心脏L型钙通道钙依赖性激活和失活中的不同作用

作者：聂宏光中国医科大学

学位级别：硕士

前言心肌细胞中细胞内钙离子浓度(Intracellular calcium concentration，[Ca])的变化显著影响着L型钙电流。增高的[Ca]对L型钙通道能够产生两个互为相反的自身反馈性调节。首先[Ca]的升高可通过一个被称为激活的过程来增加L型钙电... 详细信息

前言心肌细胞中细胞内钙离子浓度(Intracellular calcium concentration，[Ca])的变化显著影响着L型钙电流。增高的[Ca]对L型钙通道能够产生两个互为相反的自身反馈性调节。首先[Ca]的升高可通过一个被称为激活的过程来增加L型钙电流;也可引发失活过程导致L型钙电流的下降。钙调蛋白(Calmodulin，CaM)作为一种Ca敏感感受器在Ca依赖性的自身调节过程中发挥着重要作用。钙调蛋白激酶Ⅱ(Calmodulin kinaSeⅡ，CaMKⅡ)介导的通道磷酸化过程也可能参与上述作用。本实验应用豚鼠单一心室肌细胞，利用细胞贴附式膜片钳制技术，记录单通道L型钙电流，并应用不同的CaM和CaMKⅡ阻断剂，观察CaM和CaMKⅡ在豚鼠心室肌细胞L型钙通道钙依赖性激活和失活过程中的作用，从分子水平上为明确L型钙通道的调控机制提供了直接的实验依据。材料与方法 1．单个心室肌细胞制备健康成年豚鼠(体重400～600g)，雌雄不限，苯巴比妥钠(30 mg·kg)腹腔注射麻醉后，在辅助呼吸下进行主动脉插管。取出心脏，用胶原酶分离豚鼠心室肌细胞，将分离的细胞置于4℃冰箱稳定1 h后待用。 2．膜片钳记录和数据分析应用膜片钳放大器利用细胞贴附式膜片钳制技术进行单通道电流记录。通过钙通道的钡电流由从-70至0 mV的去极脉冲引出，波宽200ms，刺激频率0.5Hz，经由膜片钳放大器记录后以3.3 kHz的采集速率输入计算机，减去漏电流。测定实验脉冲开始后5～105 ms期间的平均电流(I)并除以单通道电流幅值(i)以获得通道开放频率(NP)，其中N为膜片中的通道数目，P为通道的平均时间开放频率。高钙液灌流前在无钙灌流液中稳定记录电流3min，以其均值NP作为各细胞基础NP。 3．[Ca];的测定液中下。将盛放于玻璃平皿内的待测细胞与 Fura一2/AM的终浓度为2林M)后， Fula一2/AM在37℃下孵育1h(溶置于连有灌流装置的荧光显微镜室温20℃时细胞在无钙灌流液中以lmF而n速度灌流3而n后，换为高钙灌流液灌流，共观察30min。用40x物镜观察细胞，在340nm和380nm 激发波长下的荧光比值变化 (R340乃s0)用Aquacosmos/Rati。荧光记录仪测定。依公式求得〔C扩‘〕;。 4.实验结果用均值士标准差表示，数据处理用student st检验分析。p 光光度法对FUIa一2负载的豚鼠 c矿‘〕。测定。[CaZ‘〕;通过下列公式求得:[C扩+]*二心室肌细胞进行了 Kdp(R一RJllin)/ (Rmax一R)。其中Kd二200nM，计算所得p=10.92，Rmax=4.03，凡‘n 二1 .12(n=5)(见实验方法部分)。在对照组中发现，当转为高钙液灌流后，[C扩‘]。缓慢增加，在14.97土***(n=6)达到峰值。翻一62 (1林M)能够减慢【CaZ+〕;的上升，在转为高钙液灌流21 .50士0.30面后到达峰值，与对照组相比具有明显统计学差异(n二5，p<0.01

关键词：钙调蛋白钙调蛋白激酶Ⅱ 钙通道细胞内钙膜片钳技术

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流感病毒导致肺水肿的相关机制

生理科学进展 2018年第1期49卷 79-81页

作者：候亚鹏聂宏光中国医科大学代谢病分子机制与药物研究所沈阳110122

流感是一种非常严重的呼吸系统疾病,肺水肿是流感病毒造成的急性肺损伤的特征之一。有关流感导致肺水肿的机制并不完全清楚。本文将流感病毒感染后体内信号转导系统的转导过程和肺部离子转运通道的功能变化联系起来;主要从肺上皮钠离子... 详细信息

流感是一种非常严重的呼吸系统疾病,肺水肿是流感病毒造成的急性肺损伤的特征之一。有关流感导致肺水肿的机制并不完全清楚。本文将流感病毒感染后体内信号转导系统的转导过程和肺部离子转运通道的功能变化联系起来;主要从肺上皮钠离子通道、囊性纤维化跨膜电导调节因子、钾离子通道、钠钾泵这四种转运通道的功能变化介绍病毒造成肺水肿的机制,着力从分子水平阐述流感病毒对肺水肿的影响,此综述结果将对预防和治疗肺水肿提供新的作用靶点。

关键词：流感病毒肺水肿肺上皮钠离子通道囊性纤维化跨膜传导调节因子钠钾泵

氨己烯酸对自发性癫痫大鼠小发作和大发作的作用

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中国药理学通报 2007年第5期23卷 597-600页

作者：聂宏光蔡际群姚维范中国医科大学药学院药理学教研室辽宁沈阳110001

目的研究氨己烯酸对自发性癫痫大鼠的小发作和大发作的作用。方法通过在自发性癫痫大鼠大脑海马和皮质部位安插电极,观察口服氨己烯酸后对自发性癫痫大鼠的脑电图的影响。结果口服氨己烯酸(100mg·kg-1)后3、4、5h癫痫小发作的出现频率... 详细信息

目的研究氨己烯酸对自发性癫痫大鼠的小发作和大发作的作用。方法通过在自发性癫痫大鼠大脑海马和皮质部位安插电极,观察口服氨己烯酸后对自发性癫痫大鼠的脑电图的影响。结果口服氨己烯酸(100mg·kg-1)后3、4、5h癫痫小发作的出现频率分别下降到给药前的(54±5)%、(41±9)%和(34±4)%(P<0.01)。氨己烯酸使大发作的出现频率分别下降到给药前的(68±13)%、(39±13)%和(21±6)%(P<0.01)。氨己烯酸的抑制效应能被GABAA受体特异性拮抗剂荷包牡丹碱拮抗。结论氨己烯酸具有明显的对抗自发性癫痫大鼠的小发作和大发作的作用,对癫痫大发作的抑制效应是通过GABAA受体发挥作用的。

关键词：氨己烯酸自发性癫痫大鼠癫痫小发作癫痫大发作

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miRNA对肺部疾病的研究进展

生理科学进展 2018年第1期49卷 57-60页

作者：周祉妤聂宏光中国医科大学代谢病分子机制与药物研究所沈阳110122

MicroRNA(miRNA)是一类由内源基因编码的长度约为20~24个核苷酸的非编码单链RNA分子。miRNA参与生命过程中一系列的重要进程,包括早期发育,细胞增殖,细胞凋亡,细胞死亡,脂肪代谢和细胞分化等,其在细胞内具有多种重要的调节作用。它们不... 详细信息

MicroRNA(miRNA)是一类由内源基因编码的长度约为20~24个核苷酸的非编码单链RNA分子。miRNA参与生命过程中一系列的重要进程,包括早期发育,细胞增殖,细胞凋亡,细胞死亡,脂肪代谢和细胞分化等,其在细胞内具有多种重要的调节作用。它们不仅积极参与细胞生理过程的调节,还与一些肺部疾病的发病机制有关。因此,更好地了解miRNA在这些肺部疾病中的作用,可能会为未来的临床应用提供新的诊断依据并为相关治疗奠定基础。

关键词： miRNA 肺部疾病致病机制

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离子转运参与肺纤维化发病机制的研究进展

生理科学进展 2020年第1期51卷 33-35页

作者：王琳聂宏光中国医科大学基础医学院干细胞与再生医学研究室

肺纤维化为临床常见病,严重影响人体呼吸功能,且随着病情和肺部损伤的加重,患者呼吸功能不断恶化,诊断后的平均生存时间很短。迄今为止,作为肺心病、肺水肿等肺部常见疾病的最终结局,肺纤维化的发病机制尚未完全研究清楚。研究表明肺纤... 详细信息

肺纤维化为临床常见病,严重影响人体呼吸功能,且随着病情和肺部损伤的加重,患者呼吸功能不断恶化,诊断后的平均生存时间很短。迄今为止,作为肺心病、肺水肿等肺部常见疾病的最终结局,肺纤维化的发病机制尚未完全研究清楚。研究表明肺纤维化的发病与多种离子通道有着密切的联系,如上皮钠通道的表达上调,囊性纤维化跨膜转导调节子的基因突变,以及水通道蛋白的异常等。因此,明确各种离子通道在肺纤维化的形成中的表达能够更好地了解肺纤维化的发病机制,为其未来的临床解释、诊断及治疗提供重要的依据。

关键词：肺纤维化上皮钠通道囊性纤维化跨膜转导调节子

氯胺酮对哮喘大鼠气管平滑肌细胞ATP敏感钾电流的影响

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中国药理学通报 2003年第12期19卷 1381-1384页

作者：聂宏光崔湧韩冬云陈磊李金鸣中国医科大学药理学教研室沈阳110001 中国医科大学附属第一医院麻醉科沈阳110001

目的　研究氯胺酮对哮喘大鼠单一气管平滑肌细胞ATP敏感钾电流 (IKATP)的作用。方法　急性分离哮喘大鼠气管 ,利用膜片钳制技术全细胞记录法观察氯胺酮对哮喘大鼠单一气管平滑肌细胞IKATP的作用。结果　氯胺酮开放气管平滑肌细胞ATP敏... 详细信息

目的　研究氯胺酮对哮喘大鼠单一气管平滑肌细胞ATP敏感钾电流 (IKATP)的作用。方法　急性分离哮喘大鼠气管 ,利用膜片钳制技术全细胞记录法观察氯胺酮对哮喘大鼠单一气管平滑肌细胞IKATP的作用。结果　氯胺酮开放气管平滑肌细胞ATP敏感钾通道 (KATP通道 ) ,且具有剂量依赖关系。指令电位在 + 50mV时 ,4种浓度氯胺酮 (1×10 - 7,1× 10 - 6 ,1× 10 - 5 ,1× 10 - 4mol·L- 1)可使IKATP 由53 72± 15 60 pA/pF增加到给药后的 63 86± 19 3 3 pA/pF(n =8,P <0 0 5) ,69 98± 18 44pA/pF(P <0 0 1) ,75 64±19 64pA/ pF (P <0 0 1)和 78 3 7± 19 40pA/ pF (P <0 0 1)。其开放率分别为 118 73 %± 2 2 0 1% (P <0 0 5) ,13 5 18%± 2 7 79% (P <0 0 5) ,14 7 0 7%± 3 3 2 5% (P <0 0 5)和 153 62 %± 3 7 59% (P <0 0 5)。其它指令电位下的IKATP改变也符合此趋势。结论　氯胺酮剂量依赖性的开放哮喘大鼠单一气管平滑肌细胞ATP敏感钾通道。

关键词：氯胺酮 ATP敏感钾电流气管平滑肌细胞哮喘

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氯胺酮对小鼠肺泡上皮液体清除作用的研究

中国药理学通报 2011年第9期27卷 1328-1329页

作者：崔湧聂宏光田阿勇聂状中国医科大学附属第一医院麻醉科辽宁沈阳110001 中国医科大学药学院药理学教研室辽宁沈阳110001

肺泡液体清除率（alveolarfluidclearance，Arc）对肺脏生理和病理状态下的液体平衡，如肺水肿、急性肺损伤和成人呼吸窘迫症，均起重要的调控作用。肺泡上皮细胞顶侧膜的上皮钠通道（epithelialsodiumchannel，ENaC）是影响ArC的主要... 详细信息

肺泡液体清除率（alveolarfluidclearance，Arc）对肺脏生理和病理状态下的液体平衡，如肺水肿、急性肺损伤和成人呼吸窘迫症，均起重要的调控作用。肺泡上皮细胞顶侧膜的上皮钠通道（epithelialsodiumchannel，ENaC）是影响ArC的主要决定因素…。氯胺酮是一种常用的静脉麻醉药，能抑制神经元和骨骼肌的电压门控性Na’通道旧0，其四聚体结构与ENaC相似。因此我们推测氯胺酮可能通过抑制ENaC而降低Arc。目前的研究已经证实B．受体激动剂能改善肺泡Na’和液体的重吸收，增加AFCl3J。本研究旨在探讨氯胺酮与AFC之间的关系，明确氯胺酮是否对肺泡上皮Na’转运有抑制作用，以及使用B一受体激动剂后能否拮抗氯胺酮对AFC的抑制作用。

关键词：氯胺酮肺水肿肺泡液体清除率阿米洛利钠通道 β2肾上腺素受体

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间充质干细胞外泌体治疗肺部疾病的研究进展

生理科学进展 2020年第3期51卷 229-232页

作者：毛珂君聂宏光中国医科大学基础医学院干细胞与再生医学研究室沈阳110122

肺部疾病作为一种呼吸系统常见病,与重工业快速发展、环境污染等密切相关,死亡率极高。近来研究发现间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)能够自主归巢至疾病损伤部位、修复受损组织并参与调节全身炎症和免疫反应,在临床上有较好... 详细信息

肺部疾病作为一种呼吸系统常见病,与重工业快速发展、环境污染等密切相关,死亡率极高。近来研究发现间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)能够自主归巢至疾病损伤部位、修复受损组织并参与调节全身炎症和免疫反应,在临床上有较好的应用前景。外泌体是一种细胞外膜囊泡,可能通过调节细胞间通讯参与生物系统中的各种活动,分泌至细胞外环境的外泌体也会影响宿主免疫系统。而MSCs外泌体作为MSCs旁分泌过程中的一种介质,携带有蛋白质、脂质、m RNA和microRNA等生物活性物质,比基于细胞的治疗有更高的安全性,其潜在的医学价值受到了研究者的广泛关注。本文综述了近年来研究中MSCs外泌体在常见肺部疾病治疗中的作用机制,将为其在未来的临床应用方面提供依据。

关键词：间充质干细胞外泌体肺部疾病

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布比卡因对人肺上皮细胞短路电流影响的研究

中国药理学通报 2017年第2期33卷 197-200页

作者：崔湧姜学东于同丁炎聂宏光中国医科大学附属第一医院麻醉科辽宁沈阳110001 武警辽宁省总队医院胸外科辽宁沈阳110034 中国医科大学代谢病分子机制与药物研究所辽宁沈阳110122

目的布比卡因是长效酰胺类局麻药,本研究旨在观察布比卡因对人肺上皮细胞短路电流的影响,并探讨可能的机制。方法应用尤斯灌流室装置测定H441单层细胞的短路电流。由总电流减去阿米洛利抑制后的电流算得阿米洛利敏感性电流,以用药前H44... 详细信息

目的布比卡因是长效酰胺类局麻药,本研究旨在观察布比卡因对人肺上皮细胞短路电流的影响,并探讨可能的机制。方法应用尤斯灌流室装置测定H441单层细胞的短路电流。由总电流减去阿米洛利抑制后的电流算得阿米洛利敏感性电流,以用药前H441单层细胞的阿米洛利敏感性电流初始值为100%对照。用100μmol·L^(-1)布比卡因处理H441细胞,在0、15、30、60 min 4个时间点提取蛋白用于Western blot,研究布比卡因对ERK1/2蛋白磷酸化的影响。结果布比卡因能够剂量依赖性抑制H441单层细胞的短路电流,此电流可被阿米洛利抑制;Western blot结果显示,布比卡因能够促进ERK1/2蛋白磷酸化。结论布比卡因通过抑制人肺上皮细胞阿米洛利敏感性电流而降低肺泡上皮离子转运,其机制可能与其促进ERK1/2蛋白磷酸化有关。临床上对伴有肺部疾患的病人应用布比卡因时应考虑其可能对肺泡上皮液体清除的影响。

关键词：布比卡因短路电流上皮钠通道蛋白磷酸化肺水肿肺泡液体清除率