目的:探讨钙/钙调素依赖性蛋白激酶Ⅱ（CaMKII）对离体心肌缺血-再灌注损伤的影响及对细胞凋亡与自噬的作用。方法:选取心电图正常的SPF级雌性SD大鼠（体重250~280 g），Langendorff灌流系统建立成功的离体心肌缺血-再灌注损伤模型共70只，随机分为五组（ n = 14），心脏缺血-再灌注组（IR组）、CaMKII磷酸化激活剂组（IR+异丙肾上腺素组）、CaMKII磷酸化抑制剂类似物组（IR+KN92组）、CaMKII磷酸化抑制剂组（IR+KN93组）、空白对照组（Control组）。采用再灌注末，左心室功能的变化、心肌细胞形态的变化评价心肌损伤程度；原位末端标记(TUNEL)法来检测细胞凋亡指数；蛋白印迹法（Western blot）检测CaMKII、受磷蛋白（PLN）的磷酸化水平（p-CaMKII/CaMKII、p-PLN/PLN）、以及凋亡相关蛋白Bax、Bcl-2、Cleaved Caspase-3和自噬标记蛋白LC3II/LC3I、Beclin-1、P62的表达水平。 结果:与Control组相比，IR组的大鼠左心室功能降低,心肌纤维形态排列紊乱，凋亡指数增高，p-CaMKII/CaMKII、p-PLN/PLN、Cleaved Caspase-3、Bax/Bcl-2、LC3II/LC3I、Beclin-1表达增多，P62表达减少，凋亡和自噬水平明显升高（均 P < 0.05）。与IR组相比，IR+KN93组的大鼠心肌损伤有明显改善，凋亡指数减少，p-CaMKII/CaMKII、p-PLN/PLN、Cleaved Caspase-3、Bax /Bcl-2、LC3II/LC3I、Beclin-1表达减少，P62表达增多，凋亡和自噬水平明显降低（均 P < 0.05）。IR+异丙肾上腺素组与IR组相比，进一步降低大鼠左心室功能，同时凋亡和自噬水平进一步升高（ P < 0.05），而IR+KN92组大鼠与IR组相比，心肌各指标比较差异无统计学意义（ P > 0.05）。 结论:抑制CaMKII磷酸化通过降低细胞凋亡和自噬进而减轻离体心肌缺血-再灌注损伤。

目的:评价钙离子-钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ-环腺苷酸反应元件结合蛋白(Ca 2＋-CaMKⅡ-CREB)信号通路在U50488H减轻CPB致大鼠围术期神经认知障碍(PND)中的作用。 方法:清洁级健康成年雄性SD大鼠40只，体重350～400 g，采用随机数字表法分为4组( n＝10)：对照组(S组)、CPB组(C组)、CPB＋κ受体激动剂U50488H组(U组)和CPB＋CaMKⅡ特异性抑制剂KN93＋U50488H组(K组)。S组仅进行动静脉穿刺置管，其余各组建立无血预充心脏不停跳CPB模型。U组CPB前30 min时静脉注射U50488H 1.5 mg/kg；K组CPB前60 min时侧脑室注射10 μmol/L KN93 5 μl，CPB前30 min时静脉注射U50488H 1.5 mg/kg。术后第3天采用Morris水迷宫实验测试大鼠认知功能。然后处死大鼠取海马组织，采用Western blot法检测磷酸化CaMKⅡ(p-CaMKⅡ)、磷酸化CREB (p-CREB)和脑源性神经营养因子(BDNF)的表达水平，采用RT-PCR法检测CaMKⅡ、CREB、BDNF的mRNA表达水平。 结果:与S组比较，C组、U组和K组逃避潜伏期延长，穿越原平台次数减少，海马p-CaMKⅡ、p-CREB、CaMKⅡmRNA、CREB mRNA、BDNF及其mRNA表达下调( P<0.05)；与C组比较，U组逃避潜伏期缩短，穿越原平台次数增加，海马p-CaMKⅡ、p-CREB、CaMKⅡmRNA、CREB mRNA、BDNF及其mRNA表达上调( P<0.05)，K组上述指标差异无统计学意义( P>0.05)；与U组比较，K组逃避潜伏期延长，穿越原平台次数减少，海马p-CaMKⅡ、p-CREB、CaMKⅡmRNA、CREB mRNA、BDNF及其mRNA表达下调( P<0.05)。 结论:U50488H减轻CPB致大鼠PND的机制与激活Ca 2＋-CaMKⅡ-CREB信号通路有关。

目的:考察30 kPa流体静压力调控髁突软骨细胞增殖及凋亡的分子机制.方法:体外培养大鼠髁突软骨细胞,分为4组:正常压力组、30 kPa压力组、KN93对照组、30 kPa压力+KN93组.5-乙炔基-2'脱氧尿嘧啶核苷(5-ethynyl-2-deoxyuridine,EdU)标记法测定细胞增殖.流式细胞术法检测细胞凋亡比例.荧光探针法检测细胞内 Ca2+水平.Western blot 法检测细胞钙调蛋白依赖性蛋白激酶 Ⅱ(calcium/calmodulin-dependent protein kinaseⅡ,CaMK Ⅱ)、p-c-Jun、c-Jun、磷酸化的细胞外信号调节激酶 1/2(phosphorylated extracellular signal-regulated ki-nase 1/2,p-ERK1/2)、细胞外信号调节激酶 1/2(extracellular signal-regulated kinase 1/2,ERK1/2)、p-p38、p38 蛋白表达.结果:与正常压力组相比,30 kPa压力组细胞增殖率均降低;凋亡率均提高;细胞内Ca2+水平升高;CaMKⅡ蛋白表达上调,(p-c-Jun)/(c-Jun)、(p-ERK1/2)/(ERK1/2)、(p-p38)/(p38)的比值均增加,差异具有统计学意义(P＜0.01).与30 kPa压力组相比,30 kPa压力+KN93组细胞增殖率均提高;凋亡率均降低;细胞内Ca2+水平降低;CaMK Ⅱ蛋白表达下调,(p-c-Jun)/(c-Jun)、(p-ERK1/2)/(ERK1/2)、(p-p38)/(p38)的比值均降低,差异具有统计学意义(P＜0.01).结论:30 kPa静压力持续作用髁突软骨细胞,可抑制细胞增殖,促进细胞凋亡,提高细胞内Ca2+水平,其作用机制为Ca2+通过CaMK Ⅱ激活丝裂原活化蛋白激酶(mitogen activated protein kinases,MAPK)信号通路.

目的 探讨艳山姜挥发油(EOFAZ)对糖尿病诱导视网膜Muller细胞功能障碍的保护作用及机制.方法 视网膜Muller细胞使用不同剂量的EOFAZ进行预处理1 h后,采用高糖(30 mmol·L-1)孵育 48 h,Western blot 法检测细胞中自噬信号 Beclin1、LC3Ⅱ/Ⅰ、P62 蛋白的表达水平;qRT-PCR分析细胞中P62mRNA、Beclinl mRNA的转录水平,免疫荧光实验分析LC3 Ⅱ/Ⅰ、P62的表达.并进一步使用钙离子螯合剂BAPTA-AM及CaMK Ⅱ特异性抑制剂KN93孵育细胞,检测自噬信号LC3Ⅱ/Ⅰ、Beclin1、P62蛋白表达水平.使用自噬抑制剂氯喹(CQ)孵育细胞,检测细胞中CaMKⅡ及自噬信号LC3Ⅱ/Ⅰ、P62蛋白的表达.结果 与高糖组相比,EOFAZ可明显上调Beclin1、LC3Ⅱ/Ⅰ、P62的表达水平;使用BAPTA-AM及KN93孵育细胞与EOFAZ的作用类似.同时观察到EOFAZ与BAPTA-AM或KN93联合应用后,与EOFAZ单独作用的结果无明显差异.当EOFAZ与CQ共同孵育细胞后,EOFAZ对自噬相关蛋白下调的改善作用可被抑制,对CaMKⅡ的磷酸化水平无明显影响.结论 EOFAZ对高糖诱导的视网膜Muller细胞自噬障碍具有明显的改善作用,其作用可能是通过抑制CaMKⅡ信号发挥的.

目的 探讨钙调蛋白/钙调素依赖蛋白激酶Ⅱ(CaM/CaMK-Ⅱ)信号通路在C57BL6小鼠炎性痛中的作用.方法 选取体重25～27 g的雄性C57BL6小鼠60只,随机分为对照组(C组)、完全弗氏佐剂(CFA)组(F组)和KN-93+CFA组(KF组),每组20只.C组小鼠右侧后爪趾底注射生理盐水50μl,F组注射50μl CFA制备炎性痛模型,KF组注射CFA前30 min鞘内注射DMSO稀释的终浓度为10 mmol/L的KN-93.分别于右侧后爪趾底注射前30 min、注射后1h和4h测定小鼠热刺激缩足潜伏期(TWL);取小鼠脊髓组织,采用Western blot法检测p-CaMK-Ⅱ、p-CREB、c-fos蛋白含量;RT-PCR法检测CaMK-Ⅱ、CREB、c-fos基因表达.结果 注射后1h和4h,F和KF组TWL明显短于C组,但KF组明显长于F组(P＜0.05);F组和KF组脊髓组织p-CaMK-Ⅱ、p-CREB及c-fos蛋白含量和基因表达量均明显高于C组,但KF组明显低于F组(P＜0.05).结论 CaM/CaMK-Ⅱ信号通路参与小鼠炎性痛的发生与发展.

目的 探讨钙/钙调蛋白依赖的蛋白激酶Ⅱ(CaMKII)在离体心脏缺血再灌注(IR)损伤中的作用和可能机制.方法 采用大鼠离体心脏缺血再灌注(IR 45 min/120 min)模型,将40只大鼠随机分为对照组(Control)、KN-93药物对照组(2.5μmol/L KN-93)、IR组和CaMKII特异性抑制剂KN-93干预缺血再灌注组(KN-93+IR),以左室心脏功能、冠脉流出液中乳酸脱氢酶(LDH)活性和心肌肌钙蛋白(cTnI)含量、心肌梗死面积评价心脏损伤程度,Western-blot检测CaMKII磷酸化(p-CaMKII)、CaMKII氧化(ox-CaMKII)和PLN磷酸化(p-PLN)蛋白的表达,试剂盒检测线粒体超氧化物歧化酶(SOD)的活性和丙二醛(MDA)的含量.结果 与Control组相比,KN-93组各项指标均无明显变化;IR组心脏功能、线粒体SOD的活性降低(P<0.01),而心肌梗死面积、冠脉流出液中LDH活性和cTnI含量、p-CaMKII、ox-CaMKII和p-PLN的表达、线粒体MDA的含量均明显升高(P<0.01);KN-93干预IR组可明显改善心脏功能(P<0.01),增加线粒体SOD活性,减小心肌梗死面积、LDH活性、cTnI含量、p-CaMKII、ox-CaMKII和p-PLN的表达以及线粒体MDA含量(P<0.01).结论 CaMKII参与离体心脏缺血再灌注损伤,抑制CaMKII可通过降低线粒体氧化应激进而减轻离体心脏缺血再灌注损伤.

目的 研究20-羟二十烷四烯酸(20-HETE)对培养乳鼠心肌细胞凋亡的作用,并探究其中的机制.方法 体外培养乳鼠心肌细胞,采用CCK-8法检测细胞活性,TUNEL法检测凋亡;Fluo-3/AM荧光探针检测心肌细胞内钙离子浓度([Ca2+]i).应用Western Blot检测RyR2、SERCA2a、CaMKII及其磷酸化蛋白表达.结果 20-HETE可明显降低心肌细胞活性、诱导细胞凋亡,而加入CaMKII抑制剂KN-93可阻断20-HETE的作用;20-HETE可显著增加心肌细胞内[Ca2+]i,上调RyR2蛋白表达,并下调SERCA2a蛋白表达,这些作用可被KN-93所阻断;20-HETE促进了心肌细胞CaMKII蛋白以及磷酸化CaMKII表达,具有激活CaMKII信号通路作用.结论 20-HETE通过激活CaMKII信号通路引起肌浆网Ca2+转运蛋白RyR2和SERCA2a功能改变,导致细胞钙超载,诱导心肌细胞凋亡.

目的 探讨同型半胱氨酸(Hcy)对乳鼠心房肌细胞(NRIC)钙超载的作用及其机制.方法 分离出生1～3 d的SD大鼠NRIC.NRIC接种后第3天分成以下几组:(1)对照组(不做任何处理):(2)Hcy不同浓度组:NRIC中分别加入终浓度为50、100、200、500 μmol/L的Hcy培养48 h;(3)抗氧化剂(NAC)组:NRIC中加入10 μmol/L NAC培养24 h;(4) Hcy+NAC组:NRIC中加入终浓度为500μ.mol/L的Hcy培养48 h,然后加入10 μmol/L NAC培养24 h;(5)钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ(CaMKⅡδ)抑制剂(KN-93)组:NRIC加入3 μmol/L的KN-93孵育5h;(6)特异性钠电流抑制剂(ELE):NRIC中加入1 μmol/L的ELE孵育5 h;(7)Hcy+KN-93组:NRIC加入终浓度为500 μmol/L的Hcy培养48 h,然后加入3μmol/L的KN-93孵育5 h;(8)Hcy +ELE组:NRIC中加入终浓度为500 μmol/L的Hcy培养48 h,后加入1μmol/L的ELE孵育5 h;(9) Hcy+KN-93+ELE组:NRIC中加入终浓度为500 μmol/L的Hcy培养48 h,然后加入3μmol/L的KN-93和1μmol/L的ELE孵育5h.慢病毒感染NRIC的分组及其干预:将NRIC以2×106个细胞/ml的密度接种于6孔板,培养48 h至细胞融合度达70％～80％.将包装的慢病毒载体原液加入完全培养基中,分别组成CaMKⅡδ-siRNA组和Nav1.5-siRNA组.阴性感染组仅加入含绿色荧光蛋白(GFP)的阴性慢病毒载体原液.3组MOI值均为10,感染24 h.在倒置荧光显微镜下观察感染后24 h各组细胞GFP荧光百分比,判断慢病毒感染效率,定期传代并进行Puro筛选,培养扩增稳转细胞,在构建成功的慢病毒干扰组的基础上加入Hcy处理,并分为Hcy+CaMKⅡδ-siRNA组、Hcy+Nav 1.5-siRNA组和Hcy+阴性感染组3组.采用Fluo-4/AM荧光探针检测NRIC内Ca2+浓度([Ca2+]i).采用以2′,7′-二氯荧光黄双乙酸盐(DCFH-DA)作为探针,用流式细胞仪检测NRIC内活性氧(ROS),硫代巴比妥酸比色法检测丙二醛(MDA)和黄嘌呤氧化酶法检测超氧化物歧化酶(SOD)活力.Western blot法和实时荧光定量PCR法分别检测NRIC中CaMKⅡδ和Nav1.5蛋白和mRNA的表达水平.结果 (1)各组NRIC内ROS水平和MDA、SOD活力:Hcy 50、100、200和500 μ mol/L组NRIC内ROS水平和MDA活力均明显高于对照组(P均＜0.05),SOD活力则均明显低于对照组(P均＜0.05),且均呈现一定的浓度依赖性.另外,NAC组NRIC内ROS水平与对照组比较差异无统计学意义.(2)各组NRIC[Ca2+]i:Hcy 50、100、200和500μmol/L组NRIC [Ca2+]i分别为(155.57±7.25)、(187.43±13.07)、(248.98±27.22)和(307.36±15.09)nmol/L,其中Hcy 500 μmol/L组明显高于对照组[123.18±7.24)nmol/L,P＜0.01].另外,Hcy+NAC组NRIC[Ca2+]i明显低于Hcy 500μmol/L组[(222.87±23.71) nmol/L比(305.15±39.45) nmol/L,P＜0.05],NAC组与对照组比较差异则无统计学意义.(3)各组NRIC内CaMKⅡδ和Nav1.5蛋白表达:Hcy 50、100、200和500 μmol/L组NRIC内CaMKⅡδ和Nav1.5蛋白表达水平均高于对照组,且后3组差异均有统计学意义(P均＜0.01),Hcy对NRIC内CaMKⅡδ和Nav 1.5蛋白表达水平的影响呈现一定的浓度依赖性.另外,NAC组NRIC内CaMKⅡδ-Thr287蛋白表达水平明显低于Hcy 500 μmol/L组(P＜0.01),NAC组与对照组NRIC内CaMKⅡδ-Thr287和Nav1.5蛋白表达水平差异均无统计学意义.(4)各组NRIC内CaMKⅡδ-Thr287蛋白表达水平和[Ca2+]i:Hcy+KN-93组和Hcy+KN-93+ELE组NRIC内CaMKⅡδ-Thr287蛋白表达水平均明显低于Hcy 500 μmol/L组(P均＜0.05),且以Hcy+KN-93+ELE组为甚,Hcv+ELE组亦低于Hcy 500 μmol/L组,但差异无统计学意义.Hcy+KN-93组、Hcy+ ELE组和KN-93+ ELE+ Hcy组NRIC [Ca2+]i均明显低于Hcy 500 μmol/L (P均＜0.05),且以KN-93+ELE+Hcy组为甚.(5)慢病毒感染各组NRIC内CaMKⅡδ、Nav1.5蛋白和mRNA表达:慢病毒感染NRIC 24 h时GFP表达最理想(可达90％),CaMKⅡδ-siRNA组和Nav1.5-siRNA组NRIC内CaMKⅡδ、Nav1.5蛋白和mRNA表达水平均明显低于阴性感染组(P均＜0.05),而阴性感染组与对照组比较差异则均无统计学意义.另外,Hcy+Nav1.5-siRNA组NRIC内CaMKⅡδ-Thr287和CaMKⅡδ蛋白以及mRNA表达水平均明显低于Hcy+阴性感染组(P均＜0.05),Hcy+CaMKⅡδ-siRNA组与Hcy+阴性感染组比较Nay 1.5蛋白和mRNA水平差异则均无统计学意义.结论 高Hcy可诱导NRIC内钙超载,其机制可能为高Hcy使机体处于高氧化应激状态,通过上调钠通道蛋白,激活晚钠电流,并磷酸化CaMKⅡδ,从而共同引起钙超载.

目的 探讨急、慢性抑制钙/钙调素依赖蛋白激酶Ⅱ(CaMKⅡ)的活性对心衰小鼠心功能和心力储备的影响.方法 选择24只C57BL6小鼠,随机分为假手术组、心衰模型组、CaMKⅡ急性抑制组及CaMKⅡ慢性抑制组,每组6只.假手术组只行开胸术,不行升主动脉缩窄术;其余三组均采用升主动脉缩窄术建立心衰模型.术后15 d,假手术组与心衰模型组小鼠腹腔注射0.1ml生理盐水一次,CaMKⅡ急性抑制组与CaMKⅡ慢性抑制组小鼠分别腹腔注射同样剂量的KN93(CaMKⅡ抑制剂)一次及连续1周.采用小动物超声心动图仪和左心室压力-容积导管分别测量各组小鼠基础状态下和异丙肾上腺素(ISO)后心功能和心力储备,包括左心室射血分数(LVEF)、左心室短轴缩短率(LVFS)、纵向应变(LS)、纵向应变率(LSR)、收缩末期压力容积关系(ESPVR)、左室内压最大上升速度-舒张末期左室容积关系(dp/dtmax-EDV)、每搏功-舒张末期容积关系即前负荷可补充的心室搏出功(PRSW)、左室内压最大下降速度(dp/dtmin)、左心室松弛时间常数(Tau)、舒张末期压力容积关系(EDPVR)等指标.结果 与假手术组相比,心衰模型组小鼠的LVEF、LVFS、LS、LSR、ESPVR、dp/dtmax-EDV、PRSW和dp/dtmin均显著降低(P＜0.05),而Tau和EDPVR显著升高(P均＜0.05).急性抑制CaMKⅡ的活性对心衰小鼠的LVEF、LVFS、LS、LSR、ESPVR、dp/dtmax-EDV和PRSW无显著影响,但能显著降低dp/dtmin(P＜0.05),增大Tau和EDPVR(P均＜0.05).同时,急性抑制CaMKⅡ的活性也不能增加ISO作用后心衰小鼠的LVEF、LVFS、LS、LSR、ESPVR、dp/dtmax-EDV和PRSW值.慢性抑制CaMKⅡ的活性能显著增加心衰小鼠的LVEF、LVFS、LS、LSR、ESPVR、dp/dtmax-EDV和PRSW值(P均＜0.05),但对dp/dtmin、Tau和EDPVR无显著影响.同时,慢性抑制CaMKⅡ的活性可显著增加ISO作用后心衰小鼠的LVEF、LVFS、LS、LSR、ESPVR、dp/dtmax-EDV和PRSW值(P均＜0.05).结论 急性抑制CaMKⅡ的活性非但不能恢复心衰小鼠心脏收缩功能及其对ISO的反应性,还会导致舒张功能的进一步降低,而慢性抑制CaMKⅡ的活性既能显著改善心衰小鼠的心功能,又能改善心衰小鼠对ISO的反应性,即恢复其对β1肾上腺素受体的敏感性.

目的 本研究旨在探讨受体相互作用蛋白(RIP)3-钙离子/钙调蛋白依赖蛋白激酶(CaMK) Ⅱ通路激活的程序性坏死(necroptosis)在糖尿病心肌缺血/再灌注(I/R)损伤中的作用.方法 成年(3～4月龄)雄性C57BL/6小鼠70只,随机分为正常组(n=30)与STZ诱导的糖尿病组(n=40).随后采用小鼠急性心肌I/R在体模型(缺血30 min再灌注4h).再灌注后取心肌组织,一部分应用Western blot法检测RIP3-CaMKⅡ信号的表达及修饰变化,另一部分做冰冻切片组织免疫荧光,通过伊文氏蓝阳性区域的面积占比反映程序性坏死的程度.结果 与正常组相比,糖尿病组小鼠I/R后心肌程序性坏死程度显著升高(P＜0.05);在糖尿病I/R心肌中RIP3表达水平和磷酸化CaMKⅡ水平较正常组I/R心肌均显著升高(P＜0.05).对糖尿病小鼠再灌注前给予CaMKⅡ抑制剂KN-93处理可以显著降低糖尿病心肌I/R后的程序性坏死比例(P＜0.05).结论 本研究证实在糖尿病心肌I/R损伤中程序性坏死显著增加,提示RIP3-CaMKⅡ信号增强引发心肌程序性坏死在糖尿病心肌缺血易损中起重要作用.