脂质体导向给药治疗缺血性心脏病的可行性研究(Ⅰ)

本工作在离体大鼠心肌细胞、离体灌流大鼠和家兔心脏模型上,对脂质体作为药物载体导向治疗缺血性心脏病的可行性进行了基础研究。结果表明,心肌细胞可通过融合(Fusion)、内吞(Endocytosis)、吸附(Adsorption)和磷脂分子交换(Exchange)四种方式与脂质体相互作用。细胞摄取脂质体的方式主要取决于脂质体的理化性质。缺氧改变了心肌细胞对脂质体的摄取方式并增加其摄取能力。缺血心肌组织对脂质体、尤其对带正电荷脂质体的摄取显著增加。其摄取量按序为缺血-再灌注区>梗塞边缘区>非缺血区>梗塞区。上述实验结果提示:脂质体作为药物载体可将药物输送到缺血心肌组织和心肌细胞内。     

单个心肌细胞内钙波的微观动力学研究

利用基于近场光学原理构建的全内反射荧光显微镜研究了大鼠单个心肌细胞中的钙信号. 利用这种显微镜的快速成像和高信噪比的特点，观察到单个细胞中复杂的二维钙波斑图. 分析了单个钙信号释放事件在钙波形成、运动过程中的作用. 建立在fire-diffuse-fire模型基础上的模拟显示，由基本钙释放事件组成的钙波可以在心肌细胞中稳定存在. 此研究对进一步认识活体可激发系统的微观动力学行为有指导意义. 关键词： 近场光学 全内反射荧光显微镜 心肌细胞 钙波     

17-β-雌二醇对心肌缺氧/复氧NF-κB及ICAM-1和VCAM-1表达的影响

利用乳鼠原代培养心肌细胞建立缺氧/复氧模型,采用流式细胞术、Western blot、RT-PCR及Elisa等方法,研究了17-β-雌二醇对缺氧/复氧诱导的ICAM-1和VCAM-1表达的影响,分析雌激素在心肌缺氧/复氧损伤中的抗炎作用.结果表明,心肌缺氧/复氧使NF-κB p65活化,雌激素对NF-κB活化有明显的抑制作用.雌激素对NF-κB途径和对非NF-κB途径ICAM-1和VCAM-1的mRNA和蛋白表达都有抑制作用.以上结果说明雌激素在心肌缺氧/复氧过程中的抗炎作用是通过多途径实现的.     

Numerical Simulations of Calcium Ions Spiral Wave in Single Cardiac Myocyte

The calcium ions （Ca^2＋） spark is an elementary Ca^2＋ release event in cardiac myocytes. It is believed to buildup cell-wide Ca^2＋ signals, such as Ca^2＋ transient and Ca^2＋ wave, through a Ca^2＋-induced Ca^2＋ release （CICR） mechanism. Here the excitability of the Ca^2＋ wave in a single cardiac myoeyte is simulated by employing the fire-diffuse-fire model. By modulating the dynamic parameters of Ca^2＋ release and re-uptake channels, we find three Ca^2＋ signaling states in a single cardiac myoeyte： no wave, plane wave, and spiral wave. The period of a spiral wave is variable in the different regimes. This study indicates that the spiral wave or the excitability of the system can be controlled through micro-modulation in a living excitable medium.     

多层面验证共培养微环境诱导法诱导骨髓间充质干细胞心肌样分化

为了多层面探讨共培养微环境诱导法定向诱导骨髓间充质干细胞(MSCs)心肌样分化的可行性,取第3代MSCs与原代心肌细胞(CMs)进行共培养。在显微镜下观察诱导1周后的MSCs形态学变化,用免疫荧光和实时荧光定量聚合酶链式反应(RT-PCR)分别检测诱导的MSCs中心肌肌钙蛋白I(cTnI)、α-肌动蛋白(α-actin)、Nkx-2.5和GATA-4的基因表达变化情况。采用超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)分别检测诱导组和对照组的代谢产物。诱导1周后的MSCs形态呈心肌样改变,cTnI、α-actin、Nkx-2.5和GATA-4的基因表达均明显升高,正交偏最小二乘法判别分析(OPLS-DA)模型显示诱导的MSCs代谢物向CMs转变趋势明显。通过多元和单元统计分析筛选差异变量,根据一级质谱和二级质谱比对结果,最终确定12种差异代谢物。与未经诱导的MSCs相比,经诱导的MSCs与CMs中变化趋势相同的差异代谢物有7种,变化趋势不同的差异代谢物有5种。实验结果表明,无论从形态、基因、蛋白质还是代谢层面看,MSCs通过与CMs间接接触共培养后均发生了心肌样改变,但是与CMs仍存在差异。     

心肌细胞大变形黏弹性模型及在实验中的应用

在衡量单个细胞力学行为的研究中,越来越多地采用结合实验的数值模拟方法. 在连续介质力学框架下,发展了一种新的心肌细胞本构模型,并与微管吮吸实验结合,探讨了心肌细胞的力学特性. 本构模型是对普遍使用的仅能用于小变形分析的标准线性固体模型的一种扩展,它将超弹性性能引入到黏弹性模型中,用以描述细胞的大变形黏弹性效应. 基于改进的本构模型,对心肌细胞微管吮吸实验过程进行了有限元模拟,并将计算结果与实验结果以及经典理论解进行了对比. 结果显示发展的本构模型适合细胞大变形问题的有限元数值模拟.      

STUDY ON MECHANICAL INTERACTIONS BETWEEN SINGLE CARDIAC MYOCYTE AND ELASTIC SUBSTRATE

Quantitative investigation on mechanical characteristics of cardiac myocytes has important physiological significance. Based on elastic substrate technique, this paper develops a set of algorithms for high-efficiency cellular traction recovery. By applying a gradient-based digital image correlation method to track randomly distributed fluorescence microbeads on the deformed substrate induced by single cardiac myocyte, high-resolution substrate displacement field can readily be obtained. By using a numerical algorithm based on the integral Boussinesq solution, cell-substrate tractions are reconstructed in a stable and reliable manner. Finally, spatiotemporal dynamics of a single cardiac myocyte is investigated as it adheres to a polyacrylamide elastic substrate.     

AEs蛋白在心肌细胞急性损伤与保护的差异性表达

以原代培养的SD新生乳鼠心肌细胞为研究对象,建立缺氧/复氧(A/R)损伤和缺氧预适应(APC)保护模型.通过RT-PCR法和Western blot法检测阴离子交换蛋白(AEs)各亚型AE1、AE2和AE3在A/R损伤与APC保护中表达是否存在差异.结果发现,A/R损伤后AE2表达增加,APC可抑制其增加;但AE1和AE3经APC处理后,表达却明显上调;提示:AE2可能参与心肌细胞A/R损伤,AE1和AE3则可能参与了心肌细胞APC的保护作用.     

脉冲微波辐照影响心肌细胞膜蛋白构象及其机制的研究

应用显微傅里叶变换红外光谱技术研究了脉冲微波辐照对心肌细胞膜蛋白质构象、功能的影响和相关分子机制。结果表明,辐照可对心肌细胞的细胞膜蛋白质结构产生明显影响。细胞膜脂质中—CH₂—、磷脂结构中CO、蛋白质酰胺Ⅰ,Ⅱ带的伸缩振动峰消失或位移。辐照后心肌细胞膜蛋白质二级结构也出现明显变化,α-螺旋和β-折叠结构减少,二级结构无序化程度增加。上述变化均与辐照剂量呈正相关。结果提示受脉冲微波辐照后,心肌细胞膜蛋白构象的完整性受损,膜稳定性及流动性下降,膜上多种生物活性结构被破坏,上述变化构成了细胞膜功能丧失、细胞形态和结构损伤、细胞凋亡等病理学效应的生物化学基础。文章首次从蛋白质构象角度阐述了微波辐照对心肌细胞膜损伤的分子病理机制。     

Expression and Characterization of Human Heart Type Fatty Acid Binding Protein in Pichia Pastoris

Introduction Fattyacidbindingproteins(FABPs)werefirstly foundbyOckneretal.,in1972[1],anddescribedas beingatypeofhomologicalcytoplasmicproteinswith molecularmassesaround12—16kDa.FABPsdistrib utewidelyinintestinalmucosa,liver,myocardium,head,skeletalandoth…