钙_钙调素依赖性蛋白激酶Ⅱ与记忆
生物学教学２００４年（第２９卷）第７期
钙／钙调素依赖性蛋白激酶Ⅱ与记忆
廖素群（华南师范大学生命科学学院广州５１０６３１）
摘要钙／钙调素依赖性蛋白激酶Ⅱ足突触后致密成分的重要蛋白质组分，它能感受突触后钙离子水平的变化．并能通过自磷酸化维持长时活性，在调节谷氨酸能突触呵塑性和学习记忆中有重要作用。关键词钙／钙调索依赖性蛋白激酶Ⅱ自磷酸化长时程增强学习记忆的神经机制一直是科学家们关注的热
点。１９７１年，Ｇｉａｃｏｂｉｎｉ提出了突触可塑性学说，认为在
学习记忆过程中，脑内突触结构和数量以及突触之间
的传递效应都会发生相应变化。１９７３年Ｂｌｉｓｓ在麻醉
家兔中发现强直刺激能诱导持续１０小时以上的突触
传递效应的易化，即长时程增强（１０ｎｇ—ｔｅⅡｒＩｐｏｔｅｎｔｉａ—ｔｉｏｎ，ＩＪＰ）现象。至９０年代初Ｌｉｎｃｈ等发现动物在行
为训练后记忆之前总伴随着ＬＴＰ的出现，并命名为习
得性Ｌ１１Ｐ。进一步研究表明ＬＴＰ广泛存在于与学习记忆活动密切相关的脑结构中，其诱导和长时维持的特
性与记忆特征有不少相似之处¨－，它可能在突触水平
上反映了记忆的过程，是目前人们普遍接受的记忆的
分子机制。
人类如何记忆大量信息？在人类神经系统中存在成千上万个突触，如果每个突触都能被哪独立调节，
这样神经元就可能存储大量的信息。因此人们想到是
否可以通过蛋白质作用，使每个突触局部的生理生化过程都能促进长时程信息储存。Ｌｉｓｍａｎ设想存在一个
激酶作为“分子开关”，在学习时通过磷酸化而被激
活，活化的激酶再催化自身磷酸化，从而使激酶在学习
结束后仍能保持长时活化状态。经过大量的研究，目
前人们将这个可能的记忆分子开关锁定为钙／钙调索
依赖性蛋白激酶Ⅱ（ｃａｌｃｉｕｎ∥ｃａｌｍｏｄｕｌｉｎ—ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ
ｐｒｏｔｅｉｎｋｉｎａｓｅ一Ⅱ，ＣａＭＫⅡ）［２］．１钙／钙调素依赖性蛋白激酶Ⅱ的结构及其自磷酸化
特性ｃａＭＫⅡ是一种钙依赖性蛋白激酶，脑中大量存
在，在突触中分布密集，是突触后致密成分的主要组
分，其家族包含有２８个异构体，主要来自４个基因（ａ、
Ｂ、１和６），在脑中主要分布有ｄ一和ｐＣ枷ＫⅡ异构体。
每个异构体都含有催化区、自抑制区、可变区和自联合
区。自抑制区存在一个类似蛋白酶作用区域，能与催
化区的底物结合位点相结合，这种结合类似“开关”抑
制了酶的活性。钙调蛋白（ｃａＭ）能与自抑制区中酶
本期导读
“生物学教学中如何引导学生探究”一文介绍了作者将研究性学习的理念引入到课堂教学中，从观察感悟着手让学生自己发现问题；采用比较思辨方法，引导学生进行深入的探究；从营造创新的氛围着手，捕捉创新的课题，让学生引发创造的深层探索等三方面培养学生生物科学素养的的做法。对中学生物学教师如何有效地引导学生掌握
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见问题”一文例举了课堂教学中教师板书问题的九个方面，如：①旧教材习惯性的迁移；②错别字；③使用已废弃的旧名称：④符号代替文字；⑤符号使用不当；⑥使用非法计量单位；⑦参数与偏差范围表示不当；⑧不恰当的筒缩；⑨化学式各因素书写不规范等。可供中学生物学教师参考。
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认识中小学环境教育的丰富内涵和潜在价值。推荐一读。
万方数据·２·
类似位点结合，从而解除抑制作用，使开关打开一ｊ。
在电子显微镜下观察酶三维重建过程发现：ＣａＭＫｌＩ全酶是由１２个亚基形成两个六元环齿轮状的结构，这种
独特的结构对酶自磷酸化有重要意义。
当胞内钙离子浓度升高幅度较大且持续较长时，
能引发酶自磷酸化作用。此时需要两个ＣａＭ同时与同一个全酶的两个亚基结合，其中一个与特定亚基结
合使它激活，而另一个与另一个相邻亚基结合，引起构
象改变，使邻近亚基能将Ｔｈｒ２８６磷酸化。一旦环上其
中一个位点被磷酸化，可直接易化周围点的磷酸化。
ＣａＭＫＩＩ一旦被磷酸化，即使钙离子降至原有水平，也
能保持长时活性直至其去磷酸化。
２钙／钙调素依赖性蛋白激酶Ⅱ在长时程增强中的作
用
２．１钙／钙调素依赖性蛋白激酶Ⅱ长时程增强诱导中
的作用在兴奋性突触中，ＬＴＰ的形成包括两个阶段
即早期诱导阶段和后期维持阶段，ＬＴＰ的诱导是由钙
离子进入突触后细胞所激发。当刺激引起突触前谷氨
酸递质释放增加及突触后去极化作用增强时，能激活
突触后膜上谷氨酸受体．ＮＭＤＡ（Ｎ．甲基一右旋．天冬氨
酸）受体复合物，使钙离子能通过ＮＭＤＡ受体进入突
触后神经元。ＣａＭＫＩＩ能感受细胞内钙离子的升高。
当刺激使突触后膜钙离子持续升高到一定浓度时，引
起ＣａＭＫＩＩ自磷酸化作用，从而形成稳定开放状态，引
发一系列与钙相关的生化反应，诱导出ＬＴＰ。
应用ＣａＭＫｌＩ抑制荆干扰钙离子与酶结合，抑制
酶的钙依赖性活性，从而阻止了由强直刺激引起的
ＬＴＰ。通过基因敲除方法剔除大鼠ａ．ＣａＭＫⅡ能降低
ＬＴＰ幅度５０％左右，残余的ＬＴＰ可能是Ｂ．ＣａＭＫＩＩ的
功能。如果在ａ－ＣａＭＫＩＩ突变体中将Ｔｈｒ２８６定点突变
为赖氨酸，这种形式的酶具有钙依赖性活性，但不具有
长时程活性，表明在这些大鼠中几乎不能唤起ＬＴＰ［３］。
药理学实验和基因突变均说明了绝大部分ＬＴＰ是依赖ＣａＭＫｌＩ的，可见该酶参与了ＬＴＰ诱导的关键过程。
２．２钙／钙调素依赖性蛋白激酶Ⅱ在长时程增强维持
中的作用在ＬＴＰ诱导后，人们观察到钙离子依赖性
ＣａＭＫｌＩ活性至少能维持－－／１，时，且这种活性总是伴随
着其ｄ一和Ｂ—ＣａＭＫＩＩＴｈｒ２８６／２８７的磷酸化，表明
ＣａＭＫⅡ在ＬＴＰ的维持阶段也具有重要作用。
研究表明，ＣａＭＫＩＩ主要通过两个事件来参与长时
程突触增强。用绿色荧光蛋白标ＣａＭＫⅡ，能观察到它
在被激活后与肌动蛋白分离，并移位到突触后致密成
分中。在此与ＮＭＤＡ受体亚单位ＮＲ２Ｂ羧基端相结
合，当自磷酸化作用增强时也能和ＮＭＤＡ受体的另一
亚基ＮＲＩ结合。因此出现自磷酸化作用时，ＣａＭＫＩＩ生塑鲎墼鲎！唑堡ｆ筮垫鲞）筮！塑
能与ＮＭＤＡ受体的多个位点紧密结合。由于ＮＲ２Ｂ具
有自抑制区结合位点，因此作为自磷酸化“门”的钥
匙，使酶即使ＣａＭ分离之后也保持开放状态Ｈｊ。
ＣａＭＫⅡ与ＮＭＤＡ受体结合的结果是，极大增强酶对钙
离子的亲和力，催化进一步自磷酸化，反过来又增强它
与ＮＭＤＡ受体结合。
ＣａＭＫⅡ参与突触传递增强的另一个事件是影响
谷氨酸能突触另一类受体即ＡＭＰＡ（ｒ．氨基－３．羟基－５－
甲基恶唑４．丙酸）受体复合物。ＡＭＰＡ受体在突触中
主要完成基因突触传递，它的一个亚基含有一个能被
ＣａＭＫＩＩ磷酸化的位点，当它被磷酸化后，能提高ＡＭ—
ＰＡ受体敏感性，使受体通道传递功能增强；也能使
ＡＭＰＡ受体结合蛋白插入突触后致密成分中，锚定新
增的ＡＭＰＡＩｓＪ。ＬＴＰ诱导之后能使沉默突触变成有功
能的突触，因此在ＬＴＰ形成之后突触传导效率提高，至
少部分是由于新增加ＡＭＰＡ受体引起的。
当新增蛋白质分子消耗了局部蛋白质前体库时，
就需要早期基因转录翻译合成新蛋白质。此时加入蛋
白质抑制剂能抑ＬＴＰ的表达。但蛋白质抑剂不会影响
ＣａＭＫＩＩ的存储功能，有力的证据是应用蛋白质合成抑
制剂引起的健忘症是可以反转的，表明抑制剂影响记
忆的表达而不是存储。
也有人认为ＣａＭＫⅡ只是记忆的启动开关，而ＬＴＰ
维持和长对记忆则与它下游事件有关。如果这样，那么ＣａＭＫＩＩ的活性只要维持几分钟足够了，而事实上ＣａＭＫＩＩ的活性在ＬＴＰ诱导之后能持续一个小时以上；
而且抑制ＣａＭＫＩＩ长时活性也能抑制ＬＴＰ、阻断突触功
能、经验依赖的可塑性和行为记忆的发展变化…６。
３１丐／钙调素依赖性蛋白激酶Ⅱ的更新与记忆保持ＣａＭＫｌＩ一般每月更新一次，突触后致密成分中独
特的微环境解决了蛋白质更新与记忆保持问题。在突
触后致密成分中，只有磷酸酯酶１（ＰＰｌ）能将ＣａＭＫＩＩ
去磷酸化。ＰＰｌ随机使酶一个位点去磷酸化，当这个
去磷酸化的亚基与一分子ＣａＭ结合后，邻近的磷酸化
位点能使之重新磷酸化。突触后致密成分中ＰＰＩ活性
非常低，这种低反应为ＣａＭＫＩＩ创造一个几乎“冰冻”
的环境，使能量得到高效利用。当大量磷酸化的ＣａＭＫ
Ⅱ使微弱的ＰＰｌ处于完全饱和状态，使ＣａＭＫＩＩ全酶之间形成明显的交流＂ｊ。当新酶代替原来的全酶时，
新酶磷酸化能力较低，而其周围的全酶处于饱和磷酸
化状态。由此推测新插入的全酶可能会被迅速磷酸
化，以使原状态得到保持。
４问题与展望
突触可塑性的长时程变化最终需要基因转录和蛋
万方数据
钙调蛋白激酶Ⅱ参与Timothy综合征心律失常的发生机制
、脏器械植入后心律失常的药物治疗选择 ・９９・
减少因心律失常导致的死亡，而ＳＣＤ—ＨｅＦｒ研究结果却发现
胺碘酮并不能降低总死亡率。但已经有研究证实，１３受体阻
滞剂能够降低心肌梗死后及慢性心衰患者的猝死发生率、总
死亡率。因此，植入ＩＣＤ的患者只要能耐受治疗就应使用Ｂ 受体阻滞剂，而是否加用Ⅲ类的胺碘酮、索他洛尔则根据个
体情况决定。
在ＳＣＤ二级预防药物治疗中，胺碘酮是首选。ＣＡＳ—
ＣＡＤＥ研究结果表明使用胺碘酮优于Ｉ类抗心律失常药物；
一项对８个临床研究（１９８０—２００６年）共１８８９例患者的荟
萃分析也显示胺碘酮在减少ＩＣＤ放电治疗中最为有效，而其
他抗心律失常药物对二级预防无明显益处。因此目前推荐
在ＩＣＤ植入的同时，应联合使用胺碘酮。
对先天性长ＱＴ综合征、儿茶酚胺依赖性多形性室速的
患者，８受体阻滞剂可以减少事件的发作，在治疗中常与
ＩＣＤ联合使用。
植入ＩＣＤ患者如合并阵发性或慢性房颤、房扑，其伴发
的快速心室率可能导致ＩＣＤ不恰当治疗的发生。治疗上单
独或联合使用Ｂ受体阻滞剂、非二氢吡啶钙拮抗剂可以控制
心室率，从而减少误识别、误放电的发生。胺碘酮则可在以
上治疗禁忌、不能耐受或无效时使用；如仍无效，可行房室结 消融治疗。 ２．５年的死亡率为２０％一２５％，其中５０％为恶性心律失常所
致的ＳＣＤ。ＣＡＲＥ—ＨＦ研究比较了ＣＲＴ与药物在心衰治疗中
的疗效，人选患者８１３例，随访２９个月，结果发现ＣＲＴ与药 物组死亡率分别为２０％、３０％，但ＳＣＤ分别为３２％、３５％，
提示ＣＲＴ植入后心衰死亡率降低是由于心功能改善所致，
单纯ＣＲＴ治疗并不能降低ＳＣＤ发生率。ＣＯＭＰＡＮＩＯＮ等研
究也得出类似的结果。因此对这些植入ＣＲＴ的患者，为了
进一步降低死亡率，升级为ＣＲＴ—Ｄ并联合使用胺碘酮是最
佳选择，胺碘酮可以增加电治疗的成功率或减少复发，尤其
使用于有血流动力学障碍的室性心律失常患者。对于未能
钙离子对肿瘤细胞增殖的影响及其调控机制研究
钙离子对肿瘤细胞增殖的影响及其调控机制研究
随着现代医学的发展，对于肿瘤的治疗方法越来越多，但肿瘤的发病机制却一直是医学界的难题之一。现代研究发现，细胞内的钙离子在肿瘤细胞增殖以及信号传递中扮演了重要的角色。因此，本文将从钙离子对肿瘤细胞增殖的影响入手，探讨其中的调控机制。
1. 钙离子对肿瘤细胞增殖的影响
细胞内钙离子浓度的变化，是调节细胞生长、分化、凋亡等重要生命过程的信号源。钙离子扮演重要的信号转导分子，通过与一系列细胞信号蛋白相互作用，介导细胞的生命活动。因此，钙离子在肿瘤细胞增殖中的作用也得到了广泛的研究。
研究发现，钙离子浓度的增加可以促进肿瘤细胞增殖，而钙离子的减少则可以使肿瘤细胞凋亡。其中，细胞膜上的钙离子通道和内质网钙离子泵是主要的调节通路。细胞内外环境的改变、肿瘤细胞的信号通路异常等均可能影响细胞的钙离子调节，从而发生异常的细胞增殖。
2. 钙离子通过蛋白激酶调控肿瘤细胞增殖
将钙离子引起的病理变化与蛋白激酶有关是过去几十年研究的热点之一。因为钙离子的浓度能直接影响细胞的活动程度，它通过酶系统调节细胞内的一系列信号传递，从而对细胞内内部结构发挥作用。因此，蛋白激酶成为了钙离子调节肿瘤细胞增殖调节的新目标。
目前，已经发现多个与钙离子有关的蛋白激酶，如钙调素依赖性激酶（CaM
kinase）、活化蛋白激酶（MAPK）等，它们能直接或通过激活其他信号，进而影响肿瘤细胞的增殖。除此之外，前炎细胞因子等组织因子也可通过钙离子通道与肿瘤细胞相互作用，从而对相关蛋白激酶产生调节作用。 3. 钙离子可调控肿瘤细胞的凋亡
钙离子除了对肿瘤细胞增殖的调控之外，还能够介导肿瘤细胞凋亡，从而对肿瘤细胞的抑制起到重要作用。钙离子在介导凋亡中的作用主要表现为钙离子浓度的增加，可以引起多种凋亡相关的信号分子的激活，并导致细胞自发地凋亡。这是因为，细胞内一部分钙离子不是储存在细胞内，而是储存在内质网和线粒体中等细胞器。
CaMKⅡ对心肌细胞影响的研究进展
世界中西医结合杂志２０１２年第７卷第２期Ｗｏｒｌｄ Ｊｏｕｍａｌ ｏｆ Ｉｎｔｅ￣ａｔｅｄ Ｔｒａｄｉｔｉｏｎａ１ ａｎｄ Ｗｅｓｔｅｒｎ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ ２０１２，Ｖｏ１．７，Ｎｏ．２ ・１７７・ ＣａＭＫⅡ对心肌细胞影响的研究进展 张斌仁 田岳凤 【关键词】ＣａＭＫⅡ；心肌细胞；抑制作用；研究进展 【中图分类号】Ｒ５４；Ｑ２９１ 【文献标识码】Ａ【文章编号】１６７３—６６１３（２０１２）０２—０１７７一ｏ４ 随着心脏疾病的增加，对其发病机理以及干预 防治成为当今学术界重点深入研究的方向。大量 研究证明 Ｊ，钙调蛋白（ＣａＭ）是ｃａ 信号变化的重 要感受器，也是Ｃａｎ调节蛋白及转录反应的重要效 应器。钙调素依赖性蛋白激酶Ⅱ（ＣａＭＫⅡ）能调节 基因的转录表达，在信号传导和调节心脏功能中的 作用与其异构体的亚细胞定位有关。ＣａＭＫⅡ的活 性和表达程度在心律失常、心肌肥厚、心肌细胞凋 亡的发生中起着非常重要的作用。 一、ＣａＭＫⅡ对心肌细胞的影响 １．ＣａＭＫⅡ与心律失常：ＣａＭＫⅡ与心律失常的 发生有着密切的联系，其活性增加时电重构的改变 为动作电位时程和ＱＩ问期的延长，心律失常的发生 增加。抑制ＣａＭＫⅡ可减少早期后除极和晚期后除 极，使心律失常的发生减少ｌ＿２ Ｊ。ｗｕ等 采用过表 达ＣａＭＫⅡ的转基因心肌肥厚鼠模型，在体证实了 ＣａＭＫⅡ依赖的信号转导途径在肥厚心肌致心律失 常中的作用，发现内源性ＣａＭＫⅡ的活性、表达明显 上调，转基因鼠的动作电位时程、ＱＴ间期较对照组 明显延长，Ｌ一型钙通道的开放概率、ＥＡＤ的发生率 明显高于对照组，心电图监测发现心律失常的发生 率也明显增多，同时加入异丙肾上腺素可进一步提 高其心律失常的发生率。有研究表明 。 ，ＣａＭＫⅡ 活性增高可以导致心肌肥大、心肌收缩力下降及细 胞内钙的增加，并使动作电位离散度增加，导致细 胞后除极，从而诱发恶性室性心律失常，ＣａＭＫⅡ是 器质性心脏病室性心律失常发生的关键因素之一。 心肌肥厚时，钙瞬变的幅度是降低的，时程是延长 的，可见在心肌肥厚病理情况下，发生心律失常等 功能异常与ＣａＭＫⅡ功能异常密切相关 Ｊ。柯俊 基金项目：国家自然科学基金资助项目（Ｎｏ，３０８７３２４０）；山西省自然 科学基金资助项目（Ｎｏ．２０１００１１０５６—１） 作者单位：１．山西中医学院２００９级研究生，山西太原０３００２４；２．山 西中医学院，山西太原０３００２４ 通讯作者：田岳凤，Ｅｍｍｌ：ｔ ｘ＠１６３．ＣＯＢ ・综述・
生物小综述钙离子第二信使-
Ca2+在信号传导中对植物生理的影响
一、 摘要
本文简要分析Ca2+在信号传导中作为第二信使配合钙调蛋白和钙依赖型蛋白激酶的机制原理，并概述其对植物生长生理的影响。
二、 关键词：Ca2+ 钙调素 CDPK 第二信使
三、 引言
我们知道，矿质元素对植物的生长发育和生理过程起着重要作用，Ca2+就是其中最为重要的离子之一。Ca2+既是植物细胞壁的重要组成部分，大部分Ca2+在细胞壁中与果胶酸形成果胶酸钙，起支持和加固作用；Ca2+对维持膜结构的稳定性也有一定作用；同时，Ca2+作为第二信使配合钙调蛋白和CDPK在植物生理的信号传导过程中具有重要作用。
四、 正文
1、 钙稳态
在静息态的胞质中Ca2+浓度≤0.1μmol/L，而通常在细胞壁、ER、液泡、线粒体中的浓度会高2~5个数量级。细胞壁是植物细胞的最大钙库[1]。细胞中各处的钙离子浓度梯度在未受刺激时是保持相对稳定的，当受到刺激时，由于胞外Ca2+浓度高与胞内，此平衡就会被打破。
信号分子与受体结合通常引起跨膜的离子流动，从而引起膜电位的改变。在质膜上，存在Ca2+通道，类似于水通道，引起Ca2+的内流；同时存在Ca2+泵，是Ca2+外流的通道。在胞内钙库如液泡、ER等结构的膜上也存在相应的结构，其上的Ca2+通道是从钙库流向胞质的通道，Ca2+泵、Ca2+/nH+反向运输体是Ca2+从胞质流向钙库的通道。因此细胞质中的游离Ca2+的浓度主要受质膜和内膜系统上的Ca2+通道和Ca2+泵的调节。任何一种外界刺激或激素所引起的细胞反应通过Ca2+作为第二信使传递的直接证据是细胞质中是否有游离Ca2+的浓度变化。
2、 Ca2+的作用方式
有两种：第一种是游离Ca2+的浓度直接或间接影响植物的生理过程；第二种是胞质里的Ca2+与钙结合蛋白，如钙调蛋白CaM（也叫钙调素）、钙依赖型蛋白激酶（CDPK）结合而起作用。
3、 钙调素 3.1 钙调素( Calmodulin, CaM)是一种分布最广，功能最重要的钙依赖性调节蛋白。它是1964 年美籍华人张槐耀在研究细胞内cAMP的浓度变化中环腺苷酸磷酸二酯酶(PDE)的调节作用时发现的，不同的研究者根据自己的实验结果而有不同的名称，中国于1987 年徐州会议定名为钙调素[2]
细胞内钙离子信号转导和生物学效应
细胞内钙离子信号转导和生物学效应
钙是生物体内的重要离子，其在维持细胞内稳态、调节细胞生理功能等方面发挥着重要作用。细胞内钙离子信号转导是指细胞内外环境的信息通过一系列蛋白质和离子通道的介导，使细胞内钙离子浓度发生变化并传递到细胞内部，从而调控多个生物学效应的过程。
钙离子信号转导的主要途径是通过细胞膜上的离子通道，包括电压门控钙通道、内源性钙通道和门控离子通道等。细胞外的化合物、神经递质、激素和生长因子等能够与这些通道相互作用，通过改变它们的通透性，影响细胞内钙离子浓度。
一旦钙离子浓度改变，细胞内的钙结合蛋白也会发生变化。钙/钙调蛋白、钙/磷酸酶等钙结合蛋白会将钙离子结合和释放，从而引起一系列生物学效应。例如，钙/钙调蛋白复合物可以激活一些酶，如蛋白激酶C和磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）等，从而启动多个信号转导通路，如细胞增殖、分化和凋亡等。
另外，钙离子信号转导还涉及一些细胞器和分子机制。线粒体是细胞内主要的能量转化器，参与ATP的产生和钙离子的储存和释放。当钙离子浓度升高时，线粒体将吸收钙离子，并以能量形式存储起来。而当钙离子浓度下降时，线粒体则会释放出存储的钙离子，从而参与信号转导。
此外，细胞质中具有丰富的钙离子结合和储存蛋白，如钙调素、钙黏蛋白和钙依赖性内质网蛋白等。这些蛋白能够吸收和释放细胞内的钙离子，细节调节细胞内钙离子浓度和相关的生物学效应。
细胞内钙离子信号转导和生物学效应在多种生理和病理状态下都具有重要作用。例如，一些神经递质和激素通过影响钙离子通道和蛋白结合来调节心血管和神经系统的功能。此外，钙离子信号转导还参与了免疫应答、细胞周期调控和细胞凋亡等重要生物学过程。另外，一些疾病，如心血管疾病、神经系统疾病和免疫性疾病等，都与钙离子信号转导的异常有关，因此，研究细胞内钙离子信号转导和相关生物学效应对于揭示疾病发病机制和开发新的治疗方法具有重要意义。
总之，细胞内钙离子信号转导和生物学效应是一系列复杂的过程，涉及多个分子机制和信号通路。了解钙离子转导的机制和影响，对于揭示生物体的生理和病理状态具有重要意义。
神经生物学中的神经可塑性：探索神经可塑性的分子机制与在学习、记忆中的作用
神经生物学中的神经可塑性：探索神经可塑性的分子机制与在学习、记忆中的作用
摘要
神经可塑性是大脑适应环境变化、学习新知识和形成记忆的基础。本文将深入探讨神经可塑性的分子机制，包括突触可塑性、神经发生和神经环路重塑。同时，我们将重点阐述神经可塑性在学习和记忆过程中的关键作用，并探讨其在神经系统疾病治疗中的潜在应用。
1. 引言
神经可塑性是指神经系统在一生中不断改变和重塑自身结构和功能的能力。这种能力使大脑能够适应环境变化、学习新技能、形成记忆，并在受伤后进行修复。神经可塑性是神经科学研究的核心领域之一，其分子机制的揭示对于理解大脑功能和开发神经系统疾病治疗方法具有重要意义。
2. 神经可塑性的分子机制
2.1 突触可塑性
突触是神经元之间传递信息的连接点。突触可塑性是指突触连接强度随经验和学习而变化的能力。长时程增强（LTP）和长时程抑制（LTD）是两种主要的突触可塑性形式。LTP
增强突触连接强度，被认为是学习和记忆形成的基础。LTD 则削弱突触连接强度，有助于神经环路精细化和记忆清除。
突触可塑性的分子机制涉及多种信号通路和分子。谷氨酸受体，特别是 NMDA 受体，在
LTP 中起关键作用。钙离子内流激活一系列信号通路，包括钙调蛋白激酶 II (CaMKII)、蛋白激酶 C (PKC) 和丝裂原活化蛋白激酶 (MAPK)，导致突触后膜受体数量增加和突触形态改变。
2.2 神经发生
神经发生是指神经干细胞分化产生新的神经元的过程。成年哺乳动物大脑的某些区域，如海马齿状回和侧脑室下区，仍然保留着神经发生的能力。神经发生在学习、记忆和情绪调节中起重要作用。 神经发生的分子机制涉及多种生长因子和转录因子。脑源性神经营养因子 (BDNF) 是促进神经发生的关键分子。BDNF 激活受体酪氨酸激酶 B (TrkB)，启动一系列信号通路，促进神经干细胞增殖、分化和存活。
2.3 神经环路重塑
神经环路重塑是指神经元之间连接模式的改变。学习和经验可以导致神经环路重塑，从而形成新的记忆和行为模式。神经环路重塑的分子机制涉及突触可塑性、神经发生和神经元死亡。
初级躯体感觉区及海马CaMK Ⅱ在利多卡因减轻瑞芬太尼诱发大鼠痛觉过敏中的作用解析
史堡盎竖堂盘查！！！！至！旦笙！！鲞箜！塑垦！ｉ！！皇竺！！生！！！！！！塑！！！！！！！！！！型：！！！堕！：１５３
・疼痛诊疗与研究・
初级躯体感觉区及海马ＣａＭＫｌＩ在利多
卡因减轻瑞芬太尼诱发大鼠痛觉过敏
中的作用
王珊珊崔伟华任艺曾敏韩松韩如泉李俊发
１０００５０首都医科大学附属北京天坛医院麻醉科（王珊珊、崔伟华、任艺、曾敏、韩如
泉）；１０００６９北京市，首都医科大学神经生物学系（韩松、李俊发）
通信作者：韩如泉，Ｅｍａｉｌ：ｒｕｑｕａｎ．ｈａｎ＠ｇｍａｉｌ．ｃｏｒｎ
ＤＯＩ：１０．３７６０／ｃｍａ．ｊ．ｉｓｓｎ．０２５４—１４１６．２０１６．叭．０１５
【摘要】目的探讨初级躯体感觉区（ＳＩ区）和海马钙／钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ（ＣａＭＫⅡ）在利多卡因减轻瑞芬太尼诱发大鼠痛觉过敏中的作用。方法选取雄性ＳＤ大鼠１５６只，８一１０周龄，体重２４０～２６０ｇ。采用随机数字表法分为４组：对照组（ｃ组，ａ＝６）、瑞芬太尼组（Ｒ组，ｎ＝５０）、利多卡因组（Ｌ组，ｎ＝５０）和瑞芬太尼＋利多卡因组（ＲＬ组，ｎ＝５０）。Ｒ组静脉注射瑞芬太尼６ｍｇ／ｋｇ后，以２．４斗ｇ・ｋｇ～・ｍｉｎ。的速率静脉输注，输注时间２ｈ；Ｌ组静脉注射利多卡因６ｍｇ／ｋｇ后，以２００斗ｇ・ｋｇ～・ｍｉｎ’１的速率静脉输注，输注时间２ｈ。ＲＬ组给药方法同Ｒ组和Ｌ组。Ｒ组、Ｌ组和ＲＬ组于给药前、停药后０．５、２、５及２４ｈ时测定机械缩足反应阈（ＭＷＴ）和热缩足潜伏期（ＴｗＬ）。Ｒ组、Ｌ组和ＲＬ组于停药后即刻、０．５、２、５和２４ｈ时，Ｃ组于相应停药后即刻，断头处死，分离ｓ１区和海马，采用蛋白免疫印迹法测定磷酸化ＣａＭＫⅡ（ｐ－ＣａＭＫＩＩ）的表达水平。结果与给药前比较，Ｒ组、Ｌ组和ＲＬ组停药后ｏ．５和２ｈ时ＭＷＴ降低（Ｐ＜０．０５），停药后各时点ＴｗＬ差异无统计学意义（Ｐ＞０．０５）。与ｃ组比较，Ｒ组停药即刻、０．５和２ｈ时ｓ１区和海马ｐ－ＣａＭＫｌＩ表达上调（Ｐ＜０．０５）。与Ｒ组比较，ＲＬ组停药即刻、０．５和２ｈ时ｓｌ区和海马ｐ－ＣａＭＫＩＩ表达下调，Ｌ组停药即刻、０．５和２ｈ时ｓ１区和停药即刻、停药后０．５、２和２４ｈ时海马ｐ－ＣａＭＫ１１表达下调，上述２组停药后０．５、２ｈ时ＭＷＴ升高（Ｐ＜０．０５）。３组各时点ＴｗＬ比较差异无统计学意义（Ｐ＞Ｏ．０５）。结论利多卡因减轻瑞芬太尼诱发大鼠痛觉过敏的机制与抑制ｓｌ区和海马ＣａＭＫＩＩ活性有关。【关键词】哌啶类；利多卡因；痛觉过敏；钙一钙调素依赖性蛋白激酶２型；海马；躯体感觉皮质基金项目：国家自然科学基金青年科研基金（８１１００８２３）；首都医科大学基础．临床合作科研项目（１１ＪＬ４４，１６ＪＬ５１）；中华医学会麻醉学分会力邦科研基地基金项目（ＣＳＡ２０１０ＬＢ００５）
β-淀粉样蛋白在阿尔茨海默病中的作用
β-淀粉样蛋白在阿尔茨海默病中的作用
郑玲艳;韩瑞兰;曹俊彦
【摘 要】阿尔茨海默病现已成为威胁人类健康发展的疾病之一,在对其发生发展过程及机制的研究中可以看出：Aβ在阿尔茨海默病病变过程中起着中心环节的作用,它通过多靶点、多通路导致AD的发生。近几年有研究表明,β淀粉样蛋白在促进神经元凋亡方面起着重要作用,它可以直接引发细胞凋亡,也可以通过一些其他致病因素间接地通过β淀粉样蛋白的毒性作用加速神经元的凋亡。本文主要通过查阅了Aβ神经毒性作用的文献,对其在AD形成过程中的作用进行了综述。
【期刊名称】《内蒙古医科大学学报》
【年(卷),期】2016(038)002
【总页数】5页(P147-150,155)
【关键词】阿尔茨海默病;β-淀粉样蛋白;神经毒性
【作 者】郑玲艳;韩瑞兰;曹俊彦
【作者单位】内蒙古医科大学药学院,内蒙古呼和浩特010110
【正文语种】中 文
【中图分类】R742.5
阿尔茨海默症(Alzheimer's disease,AD)是老年痴呆的主要类型,是一种进行性发展的致死性神经退行性疾病,AD病因及分子机制十分复杂,如胆碱能学说、Aβ(β-Amyloid)级联学说、氧化应激学说、神经细胞凋亡学说、免疫与炎症学说、基因遗传学说、有毒金属离子学说、钙代谢紊乱学说以及雌激素缺陷学说等[1]。但许多研究表明,Aβ可能是各种原因诱发AD的共同通路,是AD形成和发展的关键因素[2],Aβ的产生与清除速率的失衡是导致神经元变性和痴呆发生的起始因素[3]。因此,研究Aβ的产生、代谢及在AD形成过程中的毒性具有重要意义,本文查阅了关于Aβ在阿尔茨海默病中的作用的文献,对Aβ在AD发病机制中的神经毒性作用进行了综述。
Aβ是由存在于细胞膜上的淀粉样前体蛋白(APP)通过酶解途径裂解成的长度为39～43个氨基酸的片段。APP分子量110～135kD,该蛋白的基因定位于人类21号染色体长臂的中段。基因转录结束后根据剪接位点的不同,所得的mRNA可翻译形成数种亚型:APP695,APP751和APP770。APP蛋白广泛存在于人体组织细胞中,并作为一种膜受体在脑内大量表达[4]。脑内APP有两条代谢途径,一条是不产生Aβ蛋白途径,APP蛋白经过α-分泌酶和γ-分泌酶(BACE-1)的顺序裂解产生两个可溶性的多肽-P3和sAPPα,该途径是一条正常的代谢途径,也是APP代谢过程的主要途径;另一条是产生Aβ蛋白途径,当编码APP的基因发生突变或其他原因导致β-分泌酶活性异常增高时,APP则容易被β-分泌酶与γ-分泌酶共同切割产生Aβ,主要包括Aβ40和(或)Aβ42两种分子,由39～43个氨基酸组成。Aβ42较Aβ40疏水性强,更易聚集,更容易导致SP形成[5]。
钙增敏剂对心肌钙稳态的影响
钙增敏剂对心肌钙稳态的影响
薛祚臣
【摘 要】心力衰竭是目前人类主要的死亡原因之一,以左西孟旦为代表的钙增敏剂作为新一代强心药,目前被广泛应用于急性失代偿性心力衰竭的治疗,但是临床对其安全性以及远期预后的报道存在较大差异,原因可能与其改变心肌细胞钙缓冲能力,从而影响钙稳态的药理作用有关.现对钙增敏剂对心肌钙稳态的影响做一综述.
【期刊名称】《心血管病学进展》
【年(卷),期】2014(035)006
【总页数】4页(P653-656)
【关键词】心力衰竭;钙离子增敏剂;钙稳态
【作 者】薛祚臣
【作者单位】解放军总医院心内科,北京100853
【正文语种】中 文
【中图分类】R541.6
尽管对缺血性心肌病、高血压、瓣膜疾病等基础病的检出率逐渐增加以及治疗方法逐渐改善，心力衰竭仍是目前主要的且发病率逐渐上升的公共健康问题［1］。失代偿心力衰竭经常见于慢性心力衰竭患者，诱发因素包括营养不良，用药依从性差，频发感染或者病程的自发进展。目前治疗失代偿心力衰竭需要静脉应用包括利尿剂、硝酸酯类药物和强心剂等药物治疗［2］。钙增敏剂作为新一代治疗失代偿心力衰竭的强心剂，至今仍缺乏长期大规模临床实验对其药效、安全性以及远期病死率的影响进行评价，且目前临床安全性以及远期预后的报道存在较大差异。如在Follath 等［3］对低心排血量患者静脉应用钙离子增敏剂左西孟旦与多巴酚丁胺对比血流动力学效果与安全性的研究中，急性失代偿心力衰竭入院患者，在右心导管和静脉正性肌力药物支持下，随机分为左西孟旦组和多巴酚丁胺组治疗24 h，应用左西孟旦血流动力学得到显著改善的患者显著高于多巴酚丁胺组(28% vs
15%)，180 d 内全因死亡率亦显著低于多巴酚丁胺组［3］。而在REVIVE Ⅱ研究中，射血分数＜35%、出现静息时呼吸困难的失代偿性心力衰竭患者，在接受静脉应用利尿剂的同时随机接受左西孟旦和安慰剂治疗，短期内左西孟旦组超过33%患者症状得到改善，但90 d 后两组的全因死亡率无明显差异，且非持续性室性心动过速的发生率有增加趋势［4］。究其原因，可能与增加心肌细胞肌丝对钙离子的敏感性从而影响心肌细胞钙稳态的药理作用有关。现对钙增敏剂药理作用及对心肌钙稳态的影响做一综述。
丹参酮对肾血管性高血压患者钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ信号通路及心律失常的影响
丹参酮对肾血管性高血压患者钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ信号通路及心律失常的影响
卜琳琳;卜彬;黄田
【摘 要】目的 观察丹参酮ⅡA磺酸钠注射液对肾血管性高血压患者钙调蛋白(CaMK)及钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ(CaMKⅡ)mRNA信号通路表达及心律失常的影响.方法 按入院先后顺序将310例肾血管性高血压病例按随机数字表法分为对照组、丹参酮组各155例.对照组根据诊断做相应治疗措施如应用降压药及对症治疗;丹参酮组在对照组治疗基础上静脉滴注丹参酮ⅡA磺酸钠注射液治疗14d,比较治疗前后患者静脉血CaMK及CaMKⅡmRNA表达,记录患者收缩压、舒张压、心率、心电图中病理性Q波出现次数及棘波波幅等指标,并比较总有效率以评定临床疗效.结果 与对照组比较,丹参酮组在治疗14d后,CaMK、CaMKⅡmRNA表达及病理性Q波出现次数及棘波波幅明显优于对照组(P＜0.05);丹参酮组总有效率为95.49％,高于对照组的87.10(P＜0.05).结论 丹参酮可能通过下调肾血管性高血压患者CaM及CaMKⅡmRNA表达,阻断Ca2+/CaM-CaMKⅡ信号传导通路,抑制病理性Q波出现而达减少心律失常的发生,对肾血管性高血压有明确的治疗作用.
【期刊名称】《中国中医急症》
【年(卷),期】2016(025)006
【总页数】3页(P1169-1171)
【关键词】肾血管性高血压;丹参酮ⅡA磺酸钠注射液;钙调蛋白;病理性Q波;心律失常
【作 者】卜琳琳;卜彬;黄田 【作者单位】湖北省十堰市太和医院湖北医药学院附属医院,湖北十堰442000;湖北省十堰市张弯区人民医院,湖北十堰442000;湖北省十堰市太和医院湖北医药学院附属医院,湖北十堰442000
【正文语种】中 文
【中图分类】R544.1
丹参酮ⅡA磺酸钠注射液是从丹参的块茎中纯化分离提取的二萜醌类化合物，在经现代工艺磺化反应后制成的灭菌注射液，经化学及药学分析，其主要药理成份有丹参酮、丹参酚酸、丹参酮甲酯等［1］。《吴普本草》记载丹参药味辛、性凉、具凉血消痈及活血通经之效［2］。经药学动物实验临床应用证实其中的丹参素及丹参酮具扩张心脑肾血管、增加缺血心肌组织血液流量，清除组织器官缺血/再灌注损伤脂质过氧化反应时产生氧自由基，抑制缺血组织细胞内钙超载而发挥组织保护作用［3］。在治疗肾血管性高血压时应抑制Ca2+内流、降低血管痉挛造成的组织缺血缺氧，减少病理性Q波出现而达到减少心律失常发生的目的［4］，现代医学研究证实钙调蛋白（CaMK）及钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ（CaMKⅡ）mRNA信号通路表达与心律失常密切相关［5］。笔者应用丹参酮ⅡA磺酸钠注射液治疗肾血管性高血压取得了较好的临床疗效。现报告如下。