体外ELF电磁场对肝细胞Ca2+生理浓度变化的影响

研究了ELF电磁场对细胞游离Ca2 浓度的影响。分别通过(a)从单个肝细胞内钙离子振荡的动力学模型出发,以细胞膜上IP3受体浓度作为作用因子的数值计算和(b)ELF电磁场对细胞作用的实验结果分析电磁场对细胞游离Ca2 浓度的影响。结果表明:钙振荡的周期与IP3受体的浓度成非线性关系,外加ELF电磁场影响胞内钙振荡的周期和胞浆Ca2 浓度:强度为53v/m、频率为16Hz、45Hz和频率为16Hz、强度为80v/m的电磁波可使细胞胞浆Ca2 浓度上升明显,有显著统计学意义,强度为53v/m、频率为32Hz和60Hz和频率为16Hz、强度为26v/m的电磁波作用后细胞胞浆Ca2 浓度上升不明显,无统计学意义。     

细胞钙浓度的变化对周期信号的响应及胞间同步

 钙离子是细胞中一种很重要的第二信使,通常它以钙离子浓度振荡的方式转导多种生理学信息,影响细胞分化、成熟和凋亡等各种生理过程,最终导致生物效应。通过实验研究了细胞钙浓度的变化对周期信号的响应和建立在多细胞模型的基础上,从肝细胞内钙离子振荡的动力学模型出发,以胞间耦合因子作为影响因子,数值分析单细胞、耦合的多细胞下的胞内钙振荡形式。实验结果表明：细胞钙振荡对不同频率和强度的周期信号的响应是不同的：对有的参数周期信号能产生强烈响应,有的不能。数值分析结果表明：细胞间的差异性导致钙振荡不同,胞间耦合影响多细胞钙振荡的同步性。     

一个五变量钙振荡模型中的分支分析

主要从分支的角度分析了一个五变量的胞内钙振荡模型中的钙振荡现象,首次从理论上证明了细胞质内和内质网上的钙离子浓度周期性振荡现象可通过系统平衡点发生Hopf分支而产生。此外,通过数值模拟,我们还发现了此模型的钙振荡现象不是单一形式的,存在着拟周期、混沌等复杂形式的振荡。     

2型糖尿病鼠胰腺β细胞中SERCA泵的变化对钙振荡波形影响的建模研究

在原内质网Ca2+-ATP酶(SERCA)模型的基础上建立了2型糖尿病鼠胰腺β细胞的SERCA模型,并将两模型分别应用于钙振荡模型里来模拟SERCA泵的变化对胞质钙浓度([Ca2+])的影响.分析结果发现:(1)病鼠胰腺β细胞中的[Ca2+]升高,并且钙振荡周期和幅值增大;(2)细胞中ATP浓度([ATP])降低,ATP振荡周期增大,但幅值变化不明显;(3)内质网(ER)中钙振荡波形的周期增大, 幅值减小.结论:在2型糖尿病鼠胰腺β细胞中,其[Ca2+]相对于正常大鼠明显升高的现象与细胞中SERCA泵转运钙的能力下降有关.     

大鼠胰腺β细胞内葡萄糖钙信号调控机制

用fura-2显微荧光法测量细胞内自由钙浓度[Ca2+]i,在单个大鼠胰腺β细胞上探讨了葡萄糖诱发的[Ca2+]i初期下降相(GIDP)、钙振荡和钙库释放的影响因素.实验中发现,非刺激浓度的葡萄糖(5 mmol/L)仍可导致β细胞特有的GIDP.GIDP与去极化无关,也不受外钙的影响,但能被内质网钙泵抑制剂thapsigargin抑制,提示此过程可能缘于钙库对胞浆Ca2+的摄取.在胞内钙振荡过程中移去胞外液中的Ca2+,振荡会逐渐停止;若施加thapsigargin,钙振荡仍能继续维持,说明钙振荡主要缘于外钙内流,钙库在钙振荡维持中的作用不大.无外钙条件下,葡萄糖诱导的钙库释放能被钠通道阻断剂TTX所抑制,而高钾对钙库的释放作用却不受TTX的影响,这提示膜去极化可以直接诱导钙库释放.因此,细胞膜去极化、外钙内流、胞内钙库的摄取和释放共同协调着β细胞内的Ca2+平衡.     

KCl对Hepa1-6细胞胞内钙离子浓度影响的研究

目的：分析Ka是否会引起Hepal-6细胞胞内钙离子浓度的升高,并解释相关机理。方法：KCl的浓度和负载时间可能会引起细胞内钙离子浓度的不同变化。采用比率荧光成像系统检测Hepal-6细胞的胞内钙离子浓度。结果：（1）在即时检测组中,与对照组相比,10、30、50mmol／L的Ka分别引起胞内钙离子浓度的显著升高（p〈0．05）,但各组别之间无显著差异。（2）在0．5h延迟检测组中,与对照组相比,10、30、50mmol／L的KCl分别引起胞内钙离子浓度的显著升高（p〈0．05）并且各组别之间无显著差异。此外,即时检测组与延迟检测组的结果没有显著差异。结论：10mmol／L的KCl足以引起Hepal-6细胞胞内钙离子浓度即时的显著上升。无论在即时检测组还是0．5h延迟检测组,各组别之间无显著差异。这表明当胞内的钙离子浓度上升到一定值,Ka对于胞内钙离子浓度的影响不会随其浓度的变化而发生改变。     

生长抑素对胰岛素分泌的调控机制研究

生长抑素(Somatostatins,SST)对胰腺β细胞胰岛素的分泌有重要的调节作用,这一调节作用与细胞内钙离子浓度变化相偶联.以大鼠胰腺β细胞为研究对象,采用显微荧光测钙技术和膜片钳技术,研究了胞外SST对胞内钙离子信号的影响,初步探讨了其作用机制.结果表明:在细胞外液有钙时,胞外SST可减少由去极化产生的胞外钙离子内流;而在细胞外液无钙时,胞外SST通过动员胞内钙库释放而引起胞浆内钙离子浓度显著增高,并触发胰岛素的分泌.     

除草剂乙草胺抑制大鼠肝脏细胞肾上腺素能受体所介导的胞浆钙振荡（英文）

田间除草剂乙草胺施用之后非常容易进入地表水和地下水,河流溪水中乙草胺浓度可达纳摩尔水平,从而对水生生物产生长期影响.因职业关系而产生的皮肤暴露和吸入,可导致人血液乙草胺浓度达到微摩尔水平.对乙草胺体内动力学的研究,发现肝脏是乙草胺毒理作用的主要靶器官.已知在肝脏细胞多种生理功能中,钙离子发挥重要作用.本文研究在新鲜分离的大鼠肝脏细胞,乙草胺对肾上腺素能受体所介导胞浆钙振荡的可能影响.实验发现低浓度乙草胺(1、10μmol·L^-1)对苯丙肾上腺素所诱导钙振荡没有影响,但是高浓度(50、100、200μmol·L^-1)乙草胺在有些肝脏细胞可逆性抑制苯丙肾上腺素所诱导的胞浆钙振荡.在苯丙肾上腺素2次串联刺激之间短暂加入乙草胺(1、10、100μmol·L^-1),乙草胺对肝脏细胞基础钙浓度没有影响,也不影响第2次苯丙肾上腺素刺激所引发胞浆钙振荡.细胞免疫化学研究发现在新鲜分离的大鼠肝脏不同细胞,α1肾上腺素能受体密度存在明显差异.对固定的大鼠肝脏切片进行组织免疫化学检测,发现α1肾上腺素能受体在肝脏小叶的密度梯度分布：α1肾上腺...     

电磁场频率对CaCO_3溶解性影响的定量研究

通过自制的方波信号发生器、电磁场水处理实验装置研究了外加电磁场频率对CaCO3溶解性的影响,并对电磁场水处理技术的作用机理进行探讨.大量实验结果表明,静止的液体在外加电磁场作用下,随着外加电磁场频率的改变,碳酸钙在其中的溶解度发生相应的变化;而且外加电磁场频率在1.2 kHz附近效果最好.     

4种钙离子检测／成像系统检测细胞胞浆钙振荡的比较

胞浆钙离子浓度的规律性增加,已经在动物、植物、微生物等许多重要生命活动中得以证明,如肌肉收缩、细胞分泌、卵子授精、神经传导、个体发育、细胞凋亡以及病原生物（寄生虫、细菌、病毒）对哺乳动物细胞的侵袭过程中的重要性,已经得到广泛认可．因此,活细胞不同微区中钙离子浓度规律性变化的成像研究已受到越来越多的关注．虽然目前多个厂家可以提供钙离子成像系统,但用户在根据需要进行选择时,往往得不到有关设备的足够信息,因此很难做出正确的选择．文中详细比较了4种不同配置的钙离子浓度测量系统在检测胰腺腺泡细胞和肝脏实质细胞胞浆钙离子浓度的振荡样增加时的性能差异,分析了这些差异的原因及解决方法,为钙离子成像系统的使用者和制造商提供参考信息．