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细胞内和细胞间Ca(2 +) - 信号转导

发布日期:2021-09-03 15:24:20   浏览量 :471
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钙是从细菌到特化神经元的各种细胞中最通用的信号转导元件之一。Ca2 +作为控制分泌,细胞分化或信号传递等过程的第二信使。为了能够执行其特定功能并以协调的方式对刺激作出反应,多细胞器官需要精确的细胞功能编排。

为此目的,细胞已经开发出不同形式的细胞间通讯(IC)。在这项研究中,我们使用荧光Ca(2 +) - 指示剂,共聚焦显微镜和数字成像技术的实验研究了细胞内繁殖和IC的许多机制。在ROS 17 / 2.8成骨细胞中,视网膜色素上皮细胞(RPE)和CPAE内皮细胞,质膜的小的机械变形导致游离细胞质Ca 2+浓度([Ca 2+] i)的瞬时增加。这种Ca(2 +) - 上升始于刺激部位并同心地传播到相邻的细胞层。RPE和ROS细胞中的细胞内Ca(2 +) - 波是由Ca(2 +) - 流入,然后是Ca(2 +) - 从细胞内储存释放和Ca(2 +) - 波的细胞间传播引起的。 机械刺激LLC-PK1上皮细胞,C6神经胶质瘤细胞和MLO-Y4骨细胞时的[Ca2 +] i-瞬时是有限的和/或可变的。在CPAE细胞中,仅细胞内释放对于引起Ca(2+) - 瞬变是重要的,并且随后是IC。IC可以通过由跨膜蛋白,连接蛋白(Cx)组成的间隙连接(GJ)发生。

已证实RPE和ROS细胞中的IC和GJ可被间隙连接抑制剂如庚醇或氟烷可逆地阻断。我们证明了这些细胞类型之间间隙连接通讯的调节的重要差异。虽然在RPE细胞中刺激PKC活性能够抑制IC,但在ROS细胞中并非如此。我们使用针对不同连接蛋白的特异性引物通过PCR筛选LE-RPE cDNA,并且发现高葡萄糖溶液没有影响,其导致细胞间通讯减少,表达的Cx-同种型。Cx43是蛋白质水平上存在的唯一Cx同种型,Western印迹分析显示存在对应于不同磷酸化状态的不同形式。仅在PMA直接激活PKC后才观察到Cx43的磷酸化增加,但不是通过高葡萄糖水平的间接PKC活化。然而,高葡萄糖浓度的通讯减少与细胞Cx43表达降低至对照条件水平的约3/4有关。

因此,高葡萄糖浓度通过PKC效应降低蛋白质水平的Cx43,PKC效应似乎与phorbolester直接激活PKC无关。机械刺激没有引起LLC-PK1上皮细胞,C6神经胶质瘤细胞和MLO-Y4骨细胞中的细胞间Ca(2+) - 波。在CPAE-内皮细胞中,机械刺激后间隙连接对IC的贡献可忽略不计,并且不存在通过磷酸化或高葡萄糖溶液调节间隙连接。灌注实验和药理学研究表明,机械刺激这些细胞后的IC通过释放细胞外介质而发生。我们的实验提供了有利于嘌呤能激动剂作为介质的有力证据,例如ATP,但主要是ADP。总之,我们可以说细胞含有广泛的细胞内和细胞间通讯机制,并且广泛不同的机制可以引起细胞内和细胞间Ca(2 +) - 波的相同现象。

通讯
IC
细胞
Ca
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