摘要：中国医学科学院基础学院生理学系自20世纪80年代以来开展八年制临床医学生生理学设计实验课。本文介绍开展设计实验的经验和存在的问题,强调在设计实验教学中要注重对学生创新能力的培养,努力培养其创新思维和团结协作的精神,为今后参与临床实践奠定良好基础。

摘要：背景:心肌肥大是心脏对压力超负荷等生理和病理刺激所做出的适应性反应,早期具有代偿意义,若刺激持续进行可引起心肌病变导致心力衰竭。micro RNAs参与调控了心肌肥大的发生发展,然而mi R-20a在压力超负荷所致心肌肥大中的作用尚未见报道。目的:探究mi R-20a在压力超负荷所致心肌肥大中的作用及其机制。方法:横向主动脉缩窄术诱导心肌肥大小鼠模型,使用血管紧张素Ⅱ诱导心肌肥大H9c2细胞模型。体内实验在小鼠心脏原位注射mi R-20a过表达腺病毒,体外实验将mi R-20a mimic转染至H9c2细胞。通过检测心质量/体质量比值、细胞表面积、心肌纤维化等指标评估心肌肥大,实时荧光定量PCR法检测心房利钠肽、脑利钠肽、β-肌球蛋白重链和mi R-20a的表达水平,Mito Tracker法检测线粒体分裂情况,RNAhybrid软件预测miR-20a的下游靶基因。结果与结论:(1)在心肌肥大细胞模型和动物模型中,mi R-20a的表达水平均显著降低(P<0.05);(2)在动物水平,过表达miR-20a显著抑制了横向主动脉缩窄手术诱导的心肌肥大,包括抑制了肥大标志基因表达水平的升高(P<0.05),抑制了心脏体积的增大,抑制了心质量/体质量比值的升高(P<0.01),抑制了心肌横截面积的增大(P<0.05)以及减轻了心肌纤维化程度(P<0.01);(3)在细胞水平,过表达mi R-20a显著抑制了血管紧张素Ⅱ诱导的心肌细胞肥大,包括抑制了心房利钠肽(P<0.05)、脑钠肽(P<0.01)、β-肌球蛋白重链(P<0.05)等肥大标志基因表达水平的升高,抑制了蛋白质/DNA比值的升高(P<0.01),抑制了细胞表面积的增大(P<0.05);(4)过表达mi R-20a显著抑制了血管紧张素Ⅱ诱导的线粒体分裂(P<0.05);(5)RNAhybrid软件分析结果显示mi R-20a与蛋白质活化酶抑制剂αm RNA的3’非翻译区可以很好地互补配对,且预测的结合位点具有高度保守性;(6)结果表明,在压力超负荷心肌肥大模型中mi R-20a表达水平显著下调,过表达mi R-20a可在细胞水平和动物水平抑制心肌肥大表型,并减轻血管紧张素Ⅱ诱导的心肌细胞线粒体分裂。

摘要：我是1977年恢复高考后第一批考入山西医学院的。初次认识赵老师 是在生理学课堂上，起初 我们不知道站在讲台上的老师是谁，只被这位老师的授课魅力所感染。后来才知道是赵荣瑞 教授。赵老师的讲课深入浅出、融会贯通、句句入耳，再加上他儒雅的风度，不仅展示了他 的讲课艺术和人格魅力，同时也展示了生理学的魅力。赵老师讲授的生理实验课对我们也很 有吸引力，激发了我们对实验生理学的极大兴趣。大学毕业后我选择了生理学作为我的终身 职业，在一定程度上是受了赵老师的影响。　　为了圆我的生理学梦，我于1985年考上了赵老师的硕士研究生，开展缺血心肌电生理方面的 研究。在赵老师和吴老师的指导下，首先在实验室建立起了离体心肌细胞玻璃微电极胞内记 录技术，这在当时是一项很先进的技术。接着对缺血、缺氧心肌细胞的多项电生理学指标进 行了分析，并探讨了镁离子对缺血心肌电变化的保护作用。论文发表在《中国应用生理学杂 志》(1989)和《Chin J Physiol Sci》(1990)。这在当时的硕士毕业论文中算是比较突出的 。　　赵老师在学业上对我们要求很严格，在生活上却是我们的朋友。我的三年硕士生活很愉快。 至今我还记得我们师生欢聚在赵老师家里比赛吃西瓜的情景。三年的研究生生活虽然短暂， 但赵老师的人格魅力、严谨的治学态度和活跃的创新思维深深地影响着我们，使我们受益终 身。　　在赵老师的鼓励下，我于1992年又考上了协和医科大学陈孟勤教授的博士研究生。我有幸又 和赵老师等分担了我的博士导师陈孟勤教授主持的国家自然科学基金重点课题“血管活动个 性化及其与重要血管疾病的关系”，其中赵老师分担的血管多巴胺受体部分完成得很出色， 论文发表在很有影响的国际期刊上。我也在国家核心期刊上发表了10篇论文。　　在协和博士毕业后，我于1996年去美国加州大学洛杉矶分校Cedars－Sinai医学中心作博士 后研究，研究方向是室颤和心脏性猝死的发生机制，主要研究成果有以下两方面。

摘要：背景:心肌细胞凋亡在心肌缺血再灌注损伤中扮演了重要角色。最新研究表明生殖系统调控分子PIWI相互作用RNA(PIWI-Interacting RNA,piRNA)参与了心脏病理过程调控,然而在心肌细胞凋亡中的作用尚未阐明,尤其涉及线粒体途径的机制尚不清楚。目的:探究piRNA-5938对心肌细胞凋亡和线粒体分裂的调节作用及分子机制。方法:深度测序检测正常和缺血再灌注模型小鼠及大鼠心脏中piRNA的表达丰度,实时荧光定量PCR法验证结果。分别用双氧水和缺氧再复氧条件构建心肌细胞凋亡模型,实时荧光定量PCR法检测piRNA-5938的表达水平。合成piPNA-5938特异性拮抗剂转染心肌细胞,再用双氧水处理,TUNEL法检测细胞凋亡情况,MitoTracker法检测线粒体分裂情况。RNAhybrid软件预测与piRNA-5938相互作用的microRNA。结果与结论:①与假手术组比,缺血再灌注小鼠心脏中422种piRNA表达水平改变,其中289条上调,133条下调;piRNA-5938的表达显著增加(P<0.01);②双氧水诱导心肌细胞凋亡后piRNA-5938的表达水平显著上调,且呈浓度依赖性(P<0.05);③缺氧再复氧诱导心肌细胞凋亡后piRNA-5938表达显著增加(P<0.01);④与阴性对照组比,敲低piRNA-5938后,双氧水诱导的心肌细胞凋亡率明显降低(P<0.05);⑤敲低piRNA-5938后,双氧水诱导的心肌细胞线粒体分裂明显得到改善(P<0.05);⑥piRNA-5938与线粒体分裂调控分子miR-324和miR-668序列能很好地互补配对,且具有高度保守性;⑦提示piRNA-5938调控了心肌细胞凋亡和线粒体分裂,并且可能通过miR-324或miR-668发挥作用。

摘要：目的:研究Synaptotagmin 1基因敲除(Syt1^(+/-))对小鼠情绪行为的影响并初步探讨其可能机制。方法:选取8周龄雄性Syt1^(+/-)小鼠及同窝野生型(WT)小鼠各5只,采用免疫荧光染色方法观察小鼠前额叶皮层、海马、杏仁核、伏隔核、纹状体和腹侧被盖区等6个脑区中Syt1的表达;选用8周龄雄性Syt1^(+/-)小鼠9只,以及WT小鼠10只为对照,通过旷场实验、高架十字迷宫实验和强迫游泳实验检测比较成年Syt1^(+/-)小鼠和WT小鼠的焦虑样行为;另选用8周龄雄性Syt1^(+/-)小鼠及WT小鼠各5只,检测小鼠前额叶皮层、海马和杏仁核的谷氨酸含量。结果:与WT小鼠相比,Syt1^(+/-)小鼠在前额叶皮层、海马、杏仁核、伏隔核、纹状体和腹侧被盖区Syt1阳性细胞数目显著减少(P<0.01);Syt1^(+/-)小鼠在旷场中总移动距离显著减少(P<0.01),并更偏爱在外周区域活动(P<0.01),对中心区域的探索欲望显著下降(P<0.01);Syt1^(+/-)小鼠更偏好待在封闭安全环境中(P<0.01),开臂探索次数(P<0.05)和在其中运动的时间显著减少(P<0.01);Syt1^(+/-)小鼠在强迫游泳实验中不动时间明显增加(P<0.01);同时,Syt1^(+/-)小鼠杏仁核中谷氨酸的含量显著增加(P<0.01)。结论:Syt1基因敲除可以引起小鼠显著的焦虑样行为,推测与杏仁核中谷氨酸含量增加有关。

摘要：目的探讨多巴胺一型受体激动剂非诺多泮(FNDP)是否对小鼠胸主动脉瘤(TAA)具有保护作用。方法对3周龄的雄性C57BL/6J小鼠采用β-氨基丙腈(BAPN)复制TAA模型。25只小鼠分为三组:对照组、BAPN组、BAPN+FNDP组(腹腔注射FNDP)。统计TAA的发生率和生存率,观察胸主动脉的大体变化,弹力蛋白(Elastin)染色观察形态学改变。免疫组化法检测基质金属酶2(MMP2)、基质金属酶9(MMP9)和白细胞分化抗原68(CD68)的变化。明胶酶谱法检测MMP2和MMP9的活性。反转录聚合酶链式反应(RT-PCR)法检测多巴胺受体1(D1DR)、多巴胺受体2(D2DR)、多巴胺受体3(D3DR)、多巴胺受体5(D5DR)、白介素-1β(IL-1β)、白介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)、α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)及平滑肌蛋白22α(SM22α)的mRNA表达情况。结果与对照组相比,BAPN组有明显的TAA形成,胸主动脉壁弹力纤维紊乱与断裂,且D1DR和D5DR的mRNA水平均显著下降。与BAPN组相比,BAPN+FNDP组小鼠TAA的形成率和动脉瘤破裂率明显降低;胸主动脉壁的弹力纤维紊乱与断裂明显改善;胸主动脉壁内MMP2和MMP9的表达水平均显著下降,血清中MMP2的酶活性显著降低;胸主动脉壁中巨噬细胞浸润显著降低,且IL-1β、IL-6、TNF-α和MCP-1的mRNA水平均显著下降;α-SMA和SM22αmRNA表达水平无显著差异。结论FNDP可抑制小鼠TAA的进展,有可能成为治疗TAA的一个潜在药物。

摘要：目的:探讨内质网应激(ERS)在创伤致大鼠心肌细胞凋亡中的作用。方法:应用Noble-Collip创伤仪构建机械创伤SD大鼠模型,并将大鼠随机分为伪创伤组(n=6),创伤组(创伤后0 h、3 h、6 h、12 h和24 h各时点n=6)和创伤+ERS抑制剂4-苯基丁酸(4-PBA)组(n=6)。用试剂盒检测大鼠心肌组织凋亡蛋白caspase-3活性;用Western blot检测大鼠心肌组织caspase-3的活化水平,ERS标志分子葡萄糖调节蛋白78(GRP78)、转录激活因子6(ATF6)、蛋白激酶R样内质网激酶(PERK)和需肌醇酶1α(IRE1α)的表达或磷酸化水平,以及ERS相关凋亡分子C/EBP同源蛋白(CHOP)和caspase-12的表达或活化水平。结果:与伪创伤组相比,创伤组大鼠心肌组织caspase-3活性增强,cleaved caspase-3、GRP78、ATF6、磷酸化PERK、磷酸化IRE1α、CHOP和cleaved caspase-12蛋白水平均显著升高(P<0.05或P<0.01);而给予创伤大鼠4-PBA处理后,caspase-3活性及CHOP、cleaved caspase-12和cleaved caspase-3蛋白水平均显著降低(P<0.05)。结论:创伤所致大鼠心肌细胞凋亡可能是由于激活ERS凋亡途径引起的。

摘要：突触结合蛋白7(synaptotagmin 7, SYT7)是一种钙离子感受器,介导囊泡分泌过程的延迟性非同步释放过程。但SYT7在调控自主神经活动及房颤(atrial fibrillation, AF)发生中的作用尚不清楚。本研究利用CRISPR/Cas9技术构建SYT7基因全身敲除(SYT7 KO)小鼠模型;用尾静脉注射乙酰胆碱(acetylcholine,Ach)(66μg/mL)+Ca Cl2(10 mg/mL)(注射剂量0.01 mL/10 g)诱发小鼠AF;用心电图、小动物心脏超声、免疫组织化学染色、高效液相色谱-电化学检测(HPLC-ED)、RT-q PCR及Western blot等技术检测AF、心功能、心房神经支配、去甲肾上腺素(norepinephrine, NE)释放、心房自主神经及AF相关蛋白的表达水平。结果显示,与野生型对照小鼠相比,SYT7 KO小鼠诱导性AF发生率增高(P<0.01)、左心房内径扩大、心房收缩功能下降;心房迷走神经密度增高、交感神经密度降低、交感神经递质释放减少;心房肌中胆碱乙酰转移酶(choline acetyltransferase, ChAT)、乙酰胆碱敏感的内向整流钾通道Kir3.1和心房钠尿肽前体(pro-ANP, NPPA)表达增高。本研究结果提示,SYT7有抑制胆碱性AF的作用,其机制与SYT7调节交感/迷走神经活动平衡及Kir3.1通道表达有关。SYT7有可能成为胆碱性AF的一个治疗靶点。

摘要：目的探索实时监测GHRP对心肌细胞内[Ca2+]i和NO调控的双标记方法,为研究GHRP对心脏直接保护效应机制提供新方法。方法用改良的Langendorff恒流灌注仪系统和酶解法急性分离SD成年大鼠心肌细胞,在LSCM下分别以Ca2+探针Rhod-2/AM和NO探针DAF-FM/DA对心肌细胞内Ca2+和NO进行双标记并观察GHRP即时刺激对两者的调控影响。结果在LSCM下心肌细胞内Ca2+呈红色荧光,NO呈绿色荧光,两者双标记后呈现黄绿色荧光,GHRP使红色荧光出现瞬时增强后又迟缓地回降,绿色荧光强度没有明显变化,双标记下GHRP对两者的调控同单标记结果。结论LSCM下实验中设计的双标记方法能实时监测成年大鼠心肌细胞内Ca2+和NO存在及GHRP对两者同一时相调控作用,引起[Ca2+]i两个时相的变化,而对NO信号系统未见明显影响。