Ca2+-CaM信号系统调节小鼠胚胎HSP70基因表达的研究

采用超数排卵、输卵管冲胚和胚胎体外培养的方法提供试验用小鼠胚胎，将发育到2细胞至囊胚前期不同阶段的胚胎施不同温度的热应激处理；同时分别用Ca2+ 调节剂和钙调素（CaM）拮抗剂处理实验组胚胎，用激光共聚焦、RT-PCR 和SDS-PAGE和凝胶阻滞法检测处理后胚胎Ca2+浓度、CaM和热休克蛋白70（HSP70）含量及其mRNA表达，CaM-HSP70/HSF(热休克因子)-HSE（热休克元件）复合物含量；检测用Ca2+调节剂和CaM拮抗剂处理后胚胎对热的耐受性；用免疫电镜和二维凝胶电泳（2D SDS-PAGE）法分别测定HSP70和CaM基因在胚胎内的表达位点和表达量。研究成果不仅可以揭示Ca2+-CaM信号系统对小鼠胚胎诱导型HSP70合成的调节作用、HSP70的自身反馈调节作用，而且还可以明确高温环境和导致体温升高的热性疾病对动物妊娠早期胚胎的影响机制。

Ca2+-CaM信号系统调节小鼠胚胎HSP70基因表达的研究. 我们课题组承担的国家自然科学基金项目“Ca2+-CaM信号系统调节小鼠胚胎HSP70基因表达的研究”课题，从2011年1月到2013年12月止，经过三年的努力，已经按照计划完成了项目的全部内容，课题研究过程中使用了小鼠胚胎的体外培养、荧光定量PCR、Western Blot、免疫共沉淀法以及Annexin V-FITC/PI双染法等先进的生物技术与方法，取得了如下成果：1）阐明了，Ca2+和钙调蛋白（CaM）参与小鼠胚胎诱导型热休克蛋白70（HSP70）的表达；小鼠胚胎受热应激时，Ca2+增加小鼠胚胎HSP70表达；CaM通过与HSP70竞争性结合，解离出HSF1，从而使HSP70大量表达。2）揭示了热休克对小鼠胚胎成纤维（EMF）细胞CaMKⅡ和HSF1 mRNA表达的影响，并且发现，CaMKⅡ通过磷酸化HSF1促进HSP70基因表达；3）发现了柴胡皂甙-d（SSd）、葛根素（HPLC）和黄芩苷（Baicalin）对热应激肾小管上皮（LLC-PK1）细胞的保护作用。然而，其作用机理需要进一步探讨。到目前为止，上述结果已经在国内外著名杂志的上发表研究论文6篇，有些结果正在整理和发表之中，培养了6名硕士研究生。今后将在某些中药的有效成分对胚胎的抗热作用及其机理方面做进一步深入的研究。