钙离子对学习记忆的影响

Ca^2 作为神经信号传递的重要信使，参与学习记忆的神经机制。突触前和突触后细胞内钙离子在长时程突触的可塑性中发挥重要的信息传递作用。研究表明衰老性记忆障碍与中枢神经系统的Ca^2 稳态调节失衡有关。神经细胞内游离钙水平[Ca^2 ]i受多种机制的调节，主要包括Ca^2 的跨膜转运、细胞内钙池摄取与释放Ca^2 等过程；最近的研究表明神经胶质细胞也参与其调节。     

大黄酸抑制脂多糖刺激巨噬细胞升高[Ca2+]i和释放TNFα的作用特征

以正常腹腔巨噬细胞(PMφ)和脂多糖(Lipopolysacharide，LPS)刺激的PM垂为对象，用MTT法和激光共焦扫描显微术检测肿瘤坏死因子α(TNFα)释放量和单细胞[Ca^2 ]i的动态变化，研究了大黄酸(Rhein)的作用特征和机理．结果显示，大黄酸对正常PMφ释放TNFα没有明确的影响，但对LPS刺激的PMφ释放TNFα有显的抑制作用，其抑制作用随浓度增加而增强，10^-4mol／L大黄酸抑制了10μg／mL LPS效应的72％．值得注意的是，大黄酸不但抑制了LPS引发的PMφ[Ca^2 ]i的升高，而且使LPS引发的[Ca^2 ]i由宽平台峰状转变为振荡动力学模式，胞外介质无钙时又转变为更低幅值的峰．以上结果表明，大黄酸降低LPS引发的PM垂的[Ca^2 ]i升高是其抑制TNFα释放的信号传导通路的重要环节，并提示大黄酸在降低胞内钙释放和胞外钙内流的同时又对其动力学进行了类周期性的调制．     

去氢表雄酮对抗NMDA神经毒性与抑制细胞内Ca2+升高有关

去氢表雄酮(Dehydroepiandrosterone，DHEA)是一种神经甾体物质，虽然已经发现对中枢神经系统有保护作用，但其分子机制尚未阐明．从胚胎小鼠(E15～16)大脑皮层分离神经元，离体培养10d，用MTT法检测DHEA对抗NMDA神经毒性的作用．用荧光染料Fluo-3处理后，激光共聚焦显微镜分析胞内Ca^2 浓度的变化，研究了DHEA神经保护作用与胞内Ca^2 浓度的相关性．结果发现：(1)NMDA的剂量、时间依赖方式降低神经元的活性，(2)DHEA预处理可以明显改善NMDA诱导的形态学变化，且剂量依赖性预防NMDA的毒性，(3)1mmol／L NMDA诱导细胞内游离Ca^2 荧光浓度的迅速升高，而DHEA可以阻断这种变化．以上数据表明，DHEA可以保护神经元，对抗NMDA的神经毒性作用，其机制可能与抑制胞内Ca^2 升高有关．     

甜菜碱通过钙通道升高鼠脾淋巴细胞内[Ca^2＋]i研究

研究甜菜碱对小鼠脾淋巴细胞内钙离子浓度的变化及相关钙通道的研究．应用激光共聚焦显微镜（LSCM）测小鼠脾淋巴细胞内钙浓度的变化，应用不同钙通道阻滞剂研究甜菜碱影响细胞内钙浓度变化途径．对终浓度4mmol／L甜菜碱作用淋巴细胞不同时间的细胞内钙离子浓度值分析表明：甜菜碱可以使淋巴细胞内Ca^2＋浓度升高，6h后效果最明显；对加入不同阻滞剂细胞内钙离子浓度变化分析表明：钙通道及蛋白阻滞剂硝苯地平、地尔硫卓、咪贝地尔、金雀异黄素对甜菜碱升高淋巴细胞内钙离子浓度没有影响；维拉帕米、新霉素、肝素、普鲁卡因能阻断甜菜碱对淋巴细胞内钙离子浓度的升高作用．由此可知：细胞内钙离子浓度升高主要通过以下途径：在G蛋白介导下通过影响L-型电压门控钙通道的仅。亚单位而引起外钙内流；通过影响胞内钙库的ILR钙通道和RyR钙通道而引起内钙外排．其共同引起胞质钙离子浓度增加．     

Protective effect of curcumin against gp120 V3 loop-induced neuronal synaptosomes insult in rat hippocampus

目的:探讨姜黄素对gp120 V3环所致大鼠海马神经元突触体损伤的保护作用及其机制.方法:采用无血清培养法培养大鼠海马神经元,MTT法确定姜黄素神经元保护性剂量和gp120 V3环神经元毒性剂量.应用Fura-2/AM钙离子探针检测各组突触体内Ca2+浓度,透射电镜观察突触体形态改变,体视学方法分析线粒体体密度Vvm、线粒体数密度Nm、线粒体的平均体积Vm.结果:浓度为1μmol/L的姜黄素在48h内对细胞的存活率无明显影响,浓度为2 μmol/L的姜黄素作用12 b以及更高浓度,显著抑制细胞存活率(P＜0.05);gp120 V3环对大鼠海马神经元的毒性具有时间依赖性,其中各浓度gp120 V3环在作用2～8h范围内对细胞存活率无明显影响,在作用12 h后细胞存活率显著降低(P＜0.05),浓度为1 nmol/L的gp120 V3环作用24h后细胞存活率降低为(85.3±2.8)％,因此采用浓度1 nmol/L gp120 V3环观察其对大鼠海马神经元突触体损伤效应.与对照组相比,gp120 V3环孵育的突触体内线粒体明显肿胀,Vom、Nm、Vm增大,Ca2浓度升高(P＜0.01);与模型组相比,姜黄素+gp120 V3环组与尼莫地平+ gp120 V3环组V(o)m、Nm、Vm明显减小(P＜0.01),Ca2+浓度降低(P＜0.05),差异有统计学意义.姜黄素或尼莫地平单独作用于突触体对其形态及Ca2+浓度无影响.结论:姜黄素对大鼠海马神经元的药理作用具有浓度依赖性;gp120 V3环对大鼠海马神经元的损伤具有时间依赖性.姜黄素可减轻gp120 V3环导致的神经元突触体损伤,减小gp120V3环引起的突触体内增大的线粒体V(om)、Nm、Vm,其机制可能抑制gp120 V3环过度激活的Ca2+通道,从而降低细胞内升高的Ca2+浓度.     

钙-钙调素热激信号转导途径研究进展

植物细胞内存在一条新的热激信号转导途径．热激引起细胞内自由钙离子浓度（[Ca^2＋]i）迅速上升,而磷脂酶C／1,3,5一三磷酸肌醇（PLC／IP3）信号系统的参与是热激引起[Ca^2＋]i升高的因素之一．热激也提高钙调素（CAM）基因表达和CaM蛋白的积累,钙调素基因AtCaM3是Ca2＋-CaM热激信号转导途径中的重要成员．钙调素下游信号分子研究表明：AtCaM3通过CaM结合的蛋白激酶AtCBK3或CaM结合的蛋白磷酸酶AtPP7改变热激因子AtHSFAla的磷酸化状态以调节AtHSFAla的活性,进而影响热激蛋白基因的表达,最终影响植株的耐热性．     

2010年09期半月科技要闻

发现阿片类物质引起脑认知功能障碍机制脑认知功能障碍是服用阿片类物质后的一个重要有害作用。但目前对阿片类物质损害脑认知功能的机制仍有待进一步阐明。中国科学院上海药物研究所刘景根课题组和中国科学院昆明动物所徐林课题组研究发现,慢性给予小鼠吗啡可通过增加海马细胞外腺苷浓度．激活腺苷A1受体。抑制海马CA1区突触可塑性（LTP）和削弱认知功能。研究工作进一步发现．细胞外腺苷浓度增加是由腺苷转运体功能降低所引起。     

地西泮对大鼠脑突触体内Ca2+水平和Ca2+, Mg2+-ATP酶活性的作用

用Quin 2法测得大鼠脑突触体内静息游离Ca2+浓度([Ca2+]i)为85±13μmol/g protein.地西泮0.1,1和10 mmol/L对静息突触体[Ca2+]i无明显影响,但能以剂量依赖方式增高65 mmol/LKCl所致突触体[Ca2+]i升高,从105±23μmol/g protein分别达到185±28,267±49和291±48μmol/gprotein.地西泮1和10 mmol/L分别使突触体Ca2+,Mg2+-ATP酶活性降低28.7%和42.5%;使Mg2+-ATP酶活性分别降低12.6%和32.8%,提示地西泮可能是通过抑制钙调素,进而抑制Ca2+,Mg2+-ATP酶活性,使突触体[Ca2+]1升高,促进神经末梢释放递质.     

外加剂对磷铝酸盐与硅酸盐复合水泥水化的影响

研究了外加剂对磷铝酸盐与硅酸盐熟料复合水泥早期水化行为的影响规律。通过测定净浆试体抗压强度，以及采用显微电泳仪测量Zeta电位、分光光度计测量硬化浆体在水溶液中的Ca^2 、[A1O4]^5-离子溶出浓度，分析外加剂对磷铝酸盐与硅酸盐熟料复合水泥的早期水化行为的影响规律。研究结果表明：随着外加剂掺量的增加，试体强度、(电位、Ca^2 、[AlO4]^5-离子溶出浓度的变化规律均为：先下降，而后上升达到最大值，之后又开始下降。说明以上三者之间有很好的相关性，通过测试ξ电位、Ca^2 、[A1O4]^5-离子溶出浓度可以预测水泥试体的早期强度。     

ATP刺激巨噬细胞[Ca2+]i升高和氧自由基增加及大黄酸的抑制作用研究

研究了ATP刺激的大鼠腹腔巨噬细胞[Ca2 ]i升高与氧自由基(ROS)产生的关系和大黄酸抑制作用特征.提取大鼠腹腔巨噬细胞,利用Ca2 探针Fura-2检测单细胞胞内自由Ca2 浓度([Ca2 ]i)变化,同时利用NBT还原反应强度检测同一细胞ROS产生能力.结果发现无ATP刺激的巨噬细胞的ROS产生量较低;1mmol/L ATP刺激巨噬细胞单细胞后诱发[Ca2 ]i显著升高由胞内Ca2 释放和胞外Ca2 内流组成,同时ROS产生增强2倍;胞外无Ca2 条件下ROS产生随着[Ca2 ]i下降而减少.10-5和10-4mol/L浓度大黄酸对1mmol/L ATP刺激巨噬细胞单细胞的[Ca2 ]i升高和ROS产生有剂量依赖性的抑制作用;多细胞的统计分析表明10-5和10-4mol/L浓度大黄酸分别抑制了[Ca2 ]i峰值的49%和84%,同时抑制了ROS产生的59%和81%.因此认为ATP刺激大鼠腹腔巨噬细胞诱发的[Ca2 ]i升高介导了ROS的产生,大黄酸剂量依赖性的抑制ATP刺激的细胞[Ca2 ]i升高和ROS产生能力,并提示大黄酸抑制细胞[Ca2 ]i升高是其抑制ROS产生的重要机制.     

钙通道抑制剂对川百合花粉萌发的影响

细胞内钙离子在花粉萌发过程中发挥重要作用,钙离子如何被植物花粉细胞所吸收是植物生殖生理研究的热点问题．对一些常用的钙通道抑制剂对川百合花粉萌发和花粉管伸长生长的影响进行了研究．结果表明,萌发中的花粉需要从外界吸收大量钙离子,电压依赖型钙通道的有机抑制剂(异搏定、尼群地平、地而流卓)和3价无机离子(镧、铝、钆)可以明显抑制花粉萌发,电压依赖型通道很可能是细胞外钙离子进入萌发花粉的重要途径．     

DGAVP、Org2766对海马突触体蛋白质合成的影响与Ca~(2+)水平的相关性

我们过去的工作表明:DGAVP(脱甘氨酰胺精氨酸加压素)和 Org2766(ACTH_(4-9)的改构物)易化记忆巩固过程与海马突触体蛋白质合成有关.本实验以~3H-亮氨酸为标记物,以 ANI(茴香霉素)/为工具药,在突触体水平上观察了 DGAVP.Org2766对蛋白质合成的影响与 Ca~(2 )浓度的相关性。结果表明:(1)突触体正常的蛋白质合成依赖于合适的 Ca~(2 )浓度,加入螯合剂 EGTA 将 Ca2 螫合或加入异搏定将 Ca~(2 )通道阻断以后,~3H-Leu 对突触体蛋白质的掺入量都显著下降(p<0.05)(2)蛋白质合成抑制剂 ANI 的抑制作用与温育环境中 Ca~(2 )浓度无关,无论在正常 Ca~(2 )或是 Ca~(2 )被螯合的条件下都有同样的抑制效应(3)只有在正常 Ca~(2 )浓度下,DGAVP 或 Org2766才能对抗 ANTI 的抑制效应,当加入 EGTA 或异搏定以后即失去对抗效应;在后两种情况下~3H-Leu 向突触体的掺入量均显著降低。看来 Ca~(2 )不仅是突触传递的重要信使,而且也是突触体蛋白质合成过程以及上述两种神经肽干预该过程不可缺少的因素,同时也提示,这两种神经肽的中枢效应的神经化学机理在突触体水平上有其相似之处.     

Measurement of the intracellular free calcium concentration in salamander rods

Measurement of the free calcium concentration within a photo-receptor outer segment has been considered an important aim since the proposal by Hagins and Yoshikami that the primary event in phototransduction is a release of Ca (2+) inside the cell. More recent evidence has cast doubt on the calcium hypothesis, and the observations of Yau and Nakatani and Matthews et al. suggest that the internal Ca (2+) concentration ([Ca (2+)]i), may decrease after a flash of light. In the present study we have measured [Ca (2+)]i directly by using a new method for incorporating the Ca-sensitive photoprotein aequorin into an isolated rod. We report that the light response is accompanied by a decrease in [Ca (2+)]i, caused by the closure of light-sensitive channels which are the main route for Ca (2+) entry into the outer segment. Of the Ca (2+) entering through light-sensitive channels, about 95% is sequestered by a rapid and reversible buffering mechanism. Calcium is removed from the cell by an electrogenic pump in which 3 Na (+) ions are exchanged for each Ca (2+); the pump is highly active and the free Ca (2+) in the cell declines with a time constant of ~0.5 s after a flash of light.     

Novel dihydropyridines with positive inotropic action through activation of Ca2+ channels

Transmembrane influx of extracellular calcium through specific calcium channels is now accepted to have an important role in the excitation-contraction coupling of cardiac and smooth muscle. The importance of such slow calcium channels has been underlined by the development of specific calcium channel blocking agents, the 'calcium antagonists', typified by verapamil, nifedipine and diltiazem. These drugs have been used to investigate the properties of slow calcium channels in a variety of tissues. We have found that small modifications to the nifedipine molecule produce other dihydropyridine derivatives (see Fig. 1) with effects diametrically opposite to those of the calcium antagonists: cardiac contractility is stimulated and smooth muscle is contracted. These effects are competitively antagonized by nifedipine. Apparently, nifedipine and the novel compounds bind to the same specific dihydropyridine binding sites in or near the calcium channel. In contrast to nifedipine, however, the new compounds promote--instead of inhibiting--the influx of Ca2+ ions. We report here the properties of BAY K 8644 (methyl 1,4-dihydro-2,6-dimethyl-3-nitro-4-(2-trifluoromethylphenyl)- pyridine-5-carboxylate), one of the most potent of these novel compounds.     

钙延缓黄瓜子叶衰老及其对RNase与活性氧清除有关酶活性的反应

在黄瓜子叶衰老期间外源 Ca~(2+)延缓内源结合 Ca~(2+)和总 Ca~(2+)含量的降低.Ca~(2+)处理5d的子叶,各亚细胞结构部分 RNase 活力均有明显的抑制效应,但不同亚细胞组分的反应程度不尽相同,线粒体对外源 Ca~(2+)处理最敏感,叶绿体则较迟钝,1mMCa~(2+)处理的子叶,SOD 活力高于对照47%.10mMCa~(2+)处理的子叶仅是对照的48%,Ca~(2+)对衰老过程中 SOD 活力作用可能与体内 Ca·CaM 系统有关.子叶衰老过程中过氧化物酶和过氧化氯酶活力均受到 Ca~(2+)的刺激.但 Ca~(2+)对过氧化氢酶活力刺激效应比过氧物酶小得多.上述结果表明,Ca~(2+)的作用可能与体内自由基清除有关的酶有关;外源 Ca~(2+)对暗诱导黄瓜子叶过氧化物酶作用通过释放胞壁以离子键结合的酶来完成.     

龙柚果实总钙、可溶性Ca2+含量及Ca2+-ATPase活性的变化

研究以柚类品种龙柚为材料,对发育过程中果皮、果肉总钙和可溶性Ca~(2 )含量及Ca~(2 )-ATPase活性进行了测定.结果表明:龙柚花前至花期子房总钙含量相对较低,花后有明显上升;龙柚果皮总钙和可溶性Ca~(2 )均在果实增大期保持持续增长的趋势,此时的果肉总钙呈明显下降趋势,而对应可溶性Ca~(2 )的变化幅度较大;龙柚Ca~(2 )-ATPase活性在花前较低,花期开始上升;而果皮和果肉的可溶性Ca~(2 )含量和Ca~(2 )-ATPase活性在增大期内均有一明显增长的过程或相对较高的水平.     

Heterotrimeric G protein participated in modulation of cytoplasmic calcium concentration in pollen cells

Cytoplasmic free calcium concentration([Ca2+]c) in pollen cells of Lilium daviddi is measured with confocal laser scanning microscopy to investigate the effect of heterotrimeric G protein (G protein) on [Ca2+]c and the possible signal transduction pathway of G protein triggering cellular calcium signal. After application, cholera toxin (CTX), an agonist of G protein, triggers a transient increase of [Ca2+]c in pollen cells, and evokes a spatial-temporal characteristic calcium dynamics; while pertussis toxin (PTX), a G protein antagonist, leads to the decrease of [Ca2+]c. Both L-type Ca2+ channel blocker verapamil and inhibitor of IP3 receptor heparin inhibit CTX-induced [Ca2+]c increase. The results show that G protein may play a role in the modulation of [Ca2+]c through enhancing the extracellular Ca2+ influx and releasing of Ca2+ from intracellular stores.     

Transports of K^＋, Ca^2＋ Ions in Liquid Membrane with Calixarene Derivatives as Carriers

A few derivatives of calixarenes have been synthesized and characterized by IR, ^1H NNtR, thermal and elemental analysis. The transport of potassium or calcium ion through the liquid membrane, in which the derivatives act as carriers, has been studied. The electron-effect of the substituent on the upper rim of calixarene possesses important effect on the net transport of metal ions. The p- tert-butylcalix[4]arene is the best carrier of calcium ion, compared with p-tert-calix[4]arene（n = 4, 6, 8）. The ptert-butylcalix[4]arene acid is better than p-tert-butylcalix [4]arene. The calixr43crown is the best carrier of calcium ions of all the carriers. The pH gradient between the source and receiving phase, and the concentration of K^＋ , Ca^2＋ ions in the source phase affect mainly transport. After the transport, the pH value of the source phase is found to be decreased, once the calix [n ] arene derivatives act as carrier. But it is not the case for the calix[n] crowns. It might be interpreted as the result of their different mechanisms.     

香菇多糖联合依地酸钙钠对铅中毒小鼠学习记忆功能及海马NO,nNOS的影响

将50只小鼠随机分成空白对照组、模型对照组、阳性对照组、香菇多糖低剂量组、香菇多糖高剂量组5个组,用Morris水迷宫检测小鼠学习记忆功能,微分电位溶出法测定血铅含量,硝酸还原酶法检测NO含量,免疫组化方法观察nNOS阳性细胞表达.结果表明,香菇多糖高剂量组能显著改善铅中毒小鼠的学习记忆功能.与模型对照组相比,香菇多糖高剂量组能显著降低血铅浓度(P＜0.01),提高海马NO含量(P＜0.01),且增强nNOS阳性神经元表达CA1(P＜ 0.05),CA3(P＜0.01).这提示香菇多糖联合依地酸钙钠能改善铅中毒小鼠的学习记忆功能,其作用机制可能与海马NO含量增高及nNOS神经元表达增强有关.