模拟失重可能降低大鼠心肌肌浆网功能

采用离体乳头肌灌流、改变刺激频率和快速冷却等干预实验，探讨模拟失重４周大鼠心肌收缩性能降低的可能机理。结果表明：模拟失重大鼠乳头肌：（１）等长收缩达到张力峰值的时间明显延长；（２）细胞外Ｃａ＋浓度为８．０ｍｍｏｌ／Ｌ时，增加刺激频率，张力随之降低；（３）电刺激张力与停止电刺激ｌｓ的冷挛缩张力明显降低。这些均提示，模拟失重４周可能使心肌肌浆网Ｃａ＋＋摄取与释放速率降低。     

中长期模拟失重大鼠骨骼肌线粒体钙含量和肌浆网Ca^2＋—A…

为探讨失重对肌肉功能的影响，观察了中长期模拟失重时大鼠骨骼肌细胞内Ｃａｗ＾２＋转运功能变化，测定了比目鱼肌，腓肠肌线粒体钙含量和肌浆网（ＳＲ）Ｃａ＾２＋－ＡＴＰａｓｅ活性。结果是悬吊１５、３０ｄ大鼠比目鱼肌和腓肠肌线粒体Ｃａ＾＋２含量增加，肌浆网Ｃａ＾２＋－ＡＴＰ酶活性降低，说明中长期模拟失重肌细胞内Ｃａ＾２＋转运功能发生了改变，这可能是影响肌肉收缩特性的因素之一。     

长期模拟失重大鼠心肌收缩性能的改变

应用在体及离体实验对一批悬吊90d大鼠的心肌收缩性能进行了观察。在体实验结果表明：悬吊组大鼠左室舒张本压及主动脉血压与对照组无显著性差别（P＞0．05）；但悬吊组大鼠左心室内压峰值较对照组降低16％（P＜0．01），左心室内压最大上升速率与最大下降速率也分别较对照组减慢28％（P＜0．05）与21％（P＜0．05）。对同一批大鼠的离体乳头肌，又用等长收缩灌流技术观察了力学特性变化。结果是：反映心肌收缩强度的指标，如最大发展张力（DT），在两组间无显著差别；反映心肌收缩速度的指标，如最大张力发展速率对DT的校正值，悬吊组较对照组降低了17．2％（P＜0．05）；反映收缩时程的指标，如悬吊组的至峰张力收缩时间与至峰张力发展速率收缩时间分别较对照组延长了12．7％（P＜0．01）和22．2％（P＜0．05）；反映心肌舒张的时程指标，如张力下降一半时间与至峰张力下降速率舒张时间分别较对照组延长183％（P＜0．01）与20．3％（P＜0．01）。以上结果表明，长期模拟失重大鼠心肌收缩性能明显降低，并主要表现为心肌收缩速率减慢和收缩与舒张时程延长。     

心肌功能对模拟失重状态的适应

为探讨尾部悬吊大鼠心肌收缩性能是否呈进行性能及心肌肌浆网的功能，将２４只雄性大鼠分为三维，进行为期８周的尾部悬。结果大鼠心肌等长收缩的静息张力保持不变，发展张力较同步对照组明显降低，与４周悬吊组无明显差异。悬吊８周大鼠乳头肌等长收缩达到发展张力峰值的时间，较同步对照组明显延长。     

模拟失重大鼠心肌收缩性能降低的过程及其可逆性

采用Krebs－Henseleit溶液灌流离体乳头肌标本，观察尾部悬吊大鼠心肌收缩性能降低的过程及其可逆性。发现尾部悬吊1周后，大鼠心肌收缩性能呈增高趋势，2周后趋于降低，4周（SUS－4）后显著降低。SUS－4组：等长收编张力（DT）降低了29．2％±0．32％（P＜0．01），达到张力峰值的时间（TPT）延长了10．4％±1．7％（P＜0．05），舒张一半所需的时间（T1／2R）呈缩短趋势。又观察了悬吊4周后所致心肌收缩性能降低在解除悬吊后2周内的可逆程度。结果表明，解除悬吊后1周，没有迹象显示心肌收缩性能已恢复：DT值降低了24．0％±0．96％（P＜0．01），TPT没有明显变化，T1／2R缩短了13．3％±1．5％（P＜0．05）。而当解除悬吊2周后，乳头肌的收缩性能已基本恢复。提示悬吊4周后所引起的心肌收缩性能降低可能是失重情况下对低动力状况的一种代偿反应，并且这种由于失重所导致的心肌收缩性能降低是可逆转的，但需要相当长的一段时间恢复。     

模拟失重4周大鼠心肌肌原纤维ATP酶活性的变化

模拟失重的尾部悬在鼠模型具有限动和抗立位效应两方面的作用。为探讨限动与抗立位效应对大鼠心肌肌原纤维ＡＴＰ酶性能的不同影响及其机制而设计本实验。将３０只雄性ＳＤ大鼠分成群居对照组，同步对照组与４周尾部悬吊模拟失重组。提纯心肌肌原纤维，用改变反应液中离子强度的方法测定肌原纤维ＡＴＰ酶活性。     

雄性无隐睾尾部悬吊大鼠及其心肌功能

为防止大鼠尾部悬吊期间，睾丸滑入腹腔造成隐睾症，建立了无隐睾雄性尾部悬吊大鼠模型。结果表明：Ｅ凤沟管环缩术，可有效地防止睾丸滑入腹腔，且不影响睾丸的形态与功能。尾部悬吊４周大鼠睾丸重量与血清睾酮含量明显降低，无隐睾悬吊组（ＳＴ）的睾丸重量与血清睾酮水平变下降，但其均介于对照组与悬吊组之间。光镜观察发现悬吊组睾丸组织的曲精细管均明显萎缩，精原细胞退化与坏死，数量明显减少，曲精细管内精子数量减少，但Ｓ     

中长期模拟失重大鼠骨骼肌线粒体钙含量和肌浆网Ca~（2＋）－ATP酶活性变化

为探讨失重对肌肉功能的影响，观察了中长期模拟失重时大鼠骨骼肌细胞内Ｃａ２＋转运功能变化，测定了比目鱼肌、腓肠肌线粒体钙含量和肌浆网（ＳＲ）Ｃａ２＋－ＡＴＰａｓｅ活性。结果是悬吊１５、３０ｄ大鼠比目鱼肌和腓肠肌线粒体Ｃａ＋２含量增加，肌浆网Ｃａ２＋－ＡＴＰ酶活性降低，说明中长期模拟失重肌细胞内Ｃａ２＋转运功能发生了改变，这可能是影响肌肉收缩特性的因素之一。     

低氧习服对大鼠心肌肌浆网酶活性和钙摄取能力的影响

目的 研究低氧习服对大鼠心肌功能的影响。方法 18只雄性Wistar大鼠,随机分为常氧对照组、急性低氧组和间断低氧习服组3组,每组n=6。经间断低氧习服（先后模拟海拔3000m和5000m低氧各14d,每天4h,最后8000m低氧4h）和急性低氧（模拟海拔8000m低氧4h）的大鼠,断头处死,迅速取出心脏,分离心肌浆网SR,用水解磷酸根法测定ATP酶活性,用γ-32Pi参入法测定PLB的磷酸化,用微孔滤膜过滤技术测定ATP依赖性心肌SR^45Ca^2＋摄取功能。结果 1）低氧对大鼠心肌SRNa^＋,K^＋-ATPase的活性无明显影响;2）急性低氧大鼠心肌SRCa^2＋,Mg^2＋-ATPase活性较正常大鼠显著降低（P〈0．01）,而低氧习服大鼠心肌SRCa^2＋,Mg^2＋-ATPase活性则较未习服者明显为高（P〈0．01）,接近正常水平;3）急性低氧大鼠心肌SRPLB的磷酸化显著减弱,而低氧习服大鼠PLB的磷酸化则明显提高,表明低氧习服可减轻对钙泵的抑制;4）急性低氧可显著抑制心肌SR对^45Ca^2＋的摄取,而低氧习服时,SR摄取^45Ca^2＋的能力显著增强,最大摄取量显著增高。结论 低氧习服可以明显提高心肌SRCa^2＋,Mg^2＋-ATPase及钙泵的活性,从而提高心肌收缩和舒张功能。     

骨骼肌条肌质网Ca~(2+)释放功能的间接测量方法

目的本实验拟建立测量骨骼肌肌质网(SR)钙离子释放功能的简便方法。方法分析大鼠离体比目鱼肌肌条间断强直收缩张力峰值到75%恢复的时间(TR75),TR75呈先延长然后缓慢缩短。以延长至最大时的TR75除以第一次强直收缩的TR75,获得TR75延长比值(R-TR75)。结果增加刺激电压或用5mmoL/L Caffeine灌流(增加SR Ca2+释放通道开放几率)比目鱼肌肌条,R-TR75从对照组的2.5倍均增加到3.0倍。相反,5 mmol/L硫酸镁灌流抑制SR Ca2+释放通道,使R-TR75明显减小。间隔60 min的2次间断强直疲劳收缩,其R-TR75间无明显差别,但间隔5或10 min,再次进行间断强直疲劳收缩期间的R-TR75呈显著减小。萎缩比目鱼肌间断强直疲劳收缩期间,R-TR75增加2.9倍,明显高于对照组。结论比目鱼肌肌条间断强直疲劳收缩期间,在肌质网Ca2+-ATP酶活性没有改变的条件下,TR75延长比值可间接反映SR钙释放功能。另外,去负荷2周萎缩比目鱼肌的R-TR75增加提示其SR钙释放功能可能增强。     

耐力性运动对大鼠骨骼肌肌浆网功能的影响

大鼠以１８ｍ／ｍｉｎ的速度运动１００分钟后，测定腓肠肌和比目鱼肌肌浆网Ｃａ２＋－Ｍｇ２＋－ＡＴｐａｓｅ活性和Ｃａ２＋转运。结果发现，大鼠长时间耐力，性运动致疲劳后骨骼肌肌浆网功能下降，这一结果提示运动性骨骼肌疲劳可能与肌浆网功能下降有关。关键词：     

过度游泳训练及力竭降低大鼠骨骼肌肌浆网Ca2+相对释放能力

目的:观测6周递增时间游泳训练及一次力竭运动后,大鼠骨骼肌SR Ca2 转运能力相关指标的变化,为训练和/或力竭对骨骼肌SR Ca2 转运活性影响的研究提供实验依据.方法:将大鼠随机分为安静组(S)、安静力竭组(SE)、训练组(T)和训练力竭(TE)组,训练组进行6周递增时间游泳训练,力竭组在6周后做一次力竭运动,检测相关指标.结果:训练大鼠游泳至力竭的时间明显长于未训练大鼠;训练组血清总睾酮(TT)含量降低40% (P<0.05),安静力竭组降低90%(P<0.01),训练力竭组降低94%(P<0.01);安静力竭组和训练力竭组大鼠血清肌酸激酶(CK)活性分别增加40%和100%;训练力竭组大鼠骨骼肌SR钙泵(Ca2 -ATPase)活性及SR Ca2 摄取和释放显著增加,但SR Ca2 释放/摄取的比值降低40%.训练力竭组大鼠腓肠肌2a型钙泵(SERCA2a)表达增强10%(P>0.05), 而I型Ca2 释放通道(RyR1)表达减少30%(P<0.05),股四头肌钙调蛋白(CaM)增加(P<0.05),环一磷酸腺苷(cAMP)含量降低(P<0.05).提示:尽管(过度)训练和力竭游泳增加SR Ca2 摄取和释放,但损伤SR Ca2 的相对释放能力,游泳时间越长越明显.这可能是Ca2 /CaM和cAMP依赖性信号通路上调SERCA/RyR1表达和SR Ca2 转运的结果.股四头肌SR Ca2 摄取和释放的幅度和速度大于腓肠肌.     

钠、钾离子对肌质网囊泡NADH氧化酶和伴生超氧自由基的调控

目的 探讨Na^＋、K^＋浓度对骨骼肌肌质网囊泡氧化还原系统的调控作用及对Ca^2＋释放通道的影响。方法提取肌质网囊泡，分别检测其在不同Na^＋、K^＋浓度下还原型辅酶Ⅰ（nicotinamide adenine dinucleotide，NADH）氧化初速率、超氧产率、[^3H]-ryanodine结合率和Ca^2＋释放速率的变化。结果 高浓度的Na^＋、K^＋对肌质网NADH的氧化初速率和伴生的超氧自由基产率均有抑制作用；在[^3H]-ryanodine结合实验中，高浓度的Na^＋、K^＋也压抑了NADH诱导的受配体结合的升高；同样，在Ca^2＋释放动力学实验中，不同浓度的K^＋调控了由NADH诱导的Ca^2＋释放初速率。结论 骨骼肌肌质网膜上可能存在具有对Na^＋、K^＋浓度敏感并中介超氧自由基产生的NADH氧化还原系统，其参与调节Ca^2＋释放通道的活性。     

Ca2+、Mg2+对心肌肌球蛋白ATP酶活性的影响

目的研究Ca2 +、Mg2 +对心肌肌球蛋白ATP酶活性的影响。方法采用一种简便、快速的方法从心肌组织中提取肌球蛋白 ,根据酶反应ATP分解释放的无机磷含量检测Ca2 +、Mg2 +激活肌球蛋白ATP酶的Km值及最大反应速度Vmax,以及不同浓度的Ca2 +、Mg2 +、pH值对肌球蛋白ATP酶活性的影响。 结果Ca2 +、Mg2 +-肌球蛋白ATP酶Km值为 5 .2 7± 2 .1 0mmol、7.0 4± 2 .0 6mmol,Vmax分别为 :1 .1 0± 0 .1 3μmol·mg- 1 ·min- 1 、0 .61 7± 0 .0 9μmol·mg- 1 ·min- 1 ;Ca2 +较Mg2 +具有较大的酶激活能力 (P <0 .0 1 ) ,但Mg2 +的浓度影响着肌球蛋白ATP酶对Ca2 +的敏感性 ,当Mg2 +浓度大于 6mmol/L时 ,酶对Ca2 +的存在无反应 ;不同的pH值 ,对Mg2 +激活的酶反应影响较小。结论Ca2 +、Mg2 +对肌球蛋白ATP酶的作用机理不同 ,Mg2 +是维系肌球蛋白具有酶活性构象所必需 ,而Ca2 +在肌肉收缩过程中可能主要充当的是信号传导功能及调控功能     

模拟微重力对芦笋植株^45Ca^2＋分布的影响

为探讨微重力环境对芦笋植株＾４５Ｃａ＾２＋分布的影响，在模拟微重力条件下，采用＾４５ＣａＣｌ２标记的放射自显影方法观察了芦笋幼苗根茎的走向、组织和细胞对微重力的反应，以及＾４５Ｃａ＾２＋在组织中的分布和运转等。结果表明：钙离子的分布与重力作用之间有显著的相关性。重力作用对钙离子吸收、分布和运转均有重要影响。     

模拟失重14 d大鼠中脑导水管周围灰质Fos蛋白表达的改变

目的 观察大鼠模拟失重后中脑导水管周围灰质(periaqueductafgray,PAG)神经元Fos蛋白表达的改变.方法 采用雌性大鼠尾部悬吊法建立模拟失重模型,按体重配对原则随机将大鼠分为2组,即模拟失重14 d(SW-14 d)组和正常对照(Con)组;根据实验干预措施的不同,每组又分为3个亚组,即电刺激(electrical stimulation, ES)亚组,琥珀胆碱(succinylcholine, Sch)预处理(pretreatment of Sch, PS) 亚组和单纯琥珀胆碱注射(Sch injection, SI)亚组,每个亚组4只大鼠.采用免疫组织化学ABC法对大鼠中脑冰冻切片进行染色,显微镜下进行观察并拍照,对Fos免疫阳性细胞进行形态与计数分析.结果 两组大鼠PAG腹外侧区均观察到Fos样蛋白的表达.与正常对照组相比,模拟失重组Fos免疫阳性细胞,核着色较淡,边界较为模糊;Fos免疫阳性细胞数明显减少.不同亚组大鼠Fos免疫阳性细胞计数分析表现为:Sch预处理亚组＞伤害性电刺激亚组＞单纯琥珀胆碱注射亚组,正常对照组大鼠阳性细胞计数结果分别为71.06±8.96、46.94±3.38和35.04±4.62;模拟失重2周组分别为32.91±2.99,27.77±3.27和11.75±1.00.结论 伤害性电刺激可诱发大鼠PAG腹外侧区神经元 Fos样蛋白的表达,而琥珀胆碱可使其表达增加;模拟失重后伤害性电刺激诱发的Fos样蛋白在PAG的表达减少.