在细胞层次看生物矿化
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20
Apoptosis (%)
15 10 5
2 10 0.1 3 10 10 4 10 50 5 10 100 6 10 200
0 1 GP(M) 10 LaCl3(M) 0
Bertrand曲线
浓度形态机理效应
生 物 效 应 LaCl3浓度
La3+(aq)
通过CaR 抑制钙化
LaCaP(s)
在细胞层次看生物矿化
时间和地点
生理 病理
稀土
细胞 层次
骨矿物代谢和血管钙化
成骨细胞
破骨细胞
平滑肌细胞 内皮细胞
稀土离子对破骨细胞性骨吸收的影响
Nd3+, Gd3+, Dy3+
相 相 对 吸 对 吸 收 陷 收 窝 陷 数 窝
数
1.5 La 3+ Nd 3+ Sm 3+ Gd 3+ Dy 3+ Er
LaCl3对大鼠平滑肌细胞的影响
＃＃
Calcium Deposition (nmol/mg protein)
150
＊
＃＃
100 50 0
＃ ＃＃
1 GP(M) 0 LaCl3(M) 0
2 10 0
3 4 10 10 0.001 0.01
5 10 0.1
6 10 1
7 10 10
8 10 50
H2O2对大鼠平滑肌细胞的影响
3+
1.0
0.5
La3+, Sm3+, Er3+
0.0 1.00x10
-8
1.00x10
-7
1.00x10
-6
1.00x10
-5
浓 度 (mol/L)
（3d, n=10）
Physiological effect
Bertrand曲线
稀土
dose
Bertrand曲线
生 物 效 应
2003：生物效应随剂量变化的“双向性”
Protein expression
calcification
2009：CaR激动剂的“矛盾”现象
Calcimimetic 48 h CaR agonist 24 h
R568缓解钙化， Gd3+促进钙化
Masih-ul Alam, et al. Cardiovasc Res, 2009,81: 260-268.
2009：引起“矛盾”现象的原因
1. 细胞来源不同：大鼠和牛
2. 培养基钙浓度：1.8 mM和1.2 mM 3. 激动剂加入方式不同 4. 激动剂浓度不同 5. La与Gd外层电子组态不同
6. 第1类和第2类激动剂作用不同。
2010：CaR激动剂的“矛盾”现象
激动剂 浓度 10-6 M 10 加入方式 提前2h， 然后加GP 细胞 RVSMC 培养基Ca 检测指标 mM 1.8 Ca, ALP 作用 抑制分化 和钙化 数据来源
低浓度LaCl3抑制钙化
10 M LaCl3
VSMCs
H2O2
CVC
calcification
不研究高浓度LaCl3生物效应的原因
J. Cell. Biochem. 2009；108: 1184-1091.
LaCl3
CaR
低浓度La作用方式
细胞膜
G protein
MAPK
Biblioteka Baidu
Cbfa1
细胞核
ALP
La
syl
Alam
Alam
R-568 10-3，10-2
Gd
10，50
同时
同时 提前2h， 然后加GP 提前2h， 然后加GP
BVSMC
BVSMC
1.8
1.2
Ca
Ca
缓解钙化
促进钙化 促进分化 和钙化 抑制分化 和钙化
La,Gd
La,Gd
1-50
0.01-1
BVSMC
BVSMC
1.8，1.2
1.8，1.2
Ca, ALP
Ca, ALP
zwh
zwh
高浓度与低浓度作用相反
2010插曲：Gd基磁共振成像剂 相关的肾源性系统纤维化和钙化
GdCl3诱导巨噬细胞分泌促纤维化细胞因子
Toxicology in Vitro, 2010,24: 1743-1749.
2010插曲：从细胞实验到化学实验
Ca 4 mM, Ca/P=1.67
高浓度La 促进CaP 沉淀形成
高浓度与低浓度的相反作用 与沉淀有关！
颗粒细胞颗粒
• BCP是CHAP 与OCP的 混合物； • HC是从人体 内分离出的 颗粒.
A E Ewence, et al. Circ Res, 2008,103: e28-e34.
La-induced “as-made” particles
通过凋亡 促进钙化
生物矿化
La3+ 细胞 钙化结节 （生物矿物） LaCaP 细胞 钙化结节 （生物矿物） （生物矿物）
2011：细胞培养基(Ca 1.2 mM)
Control Z-average D 18 50 M LaCl3 Z-average D 121
0.01 M LaCl3 Z-average D 22
100 M LaCl3 Z-average D 204
高浓度La3+促进钙磷酸盐沉淀形成
高浓度La 与低浓度 作用相反
Gd3+促进钙磷酸盐沉淀形成
2011：细胞培养基(Ca 1.8 mM)
Control Z-average R 8
50 µ M GdCl3 Z-average R 58
10 µ M GdCl3 Z-average R 13
100 µ M GdCl3 Z-average R 111
高浓度Gd3+促进钙磷酸盐沉淀形成
Apoptosis (%)
15 10 5
2 10 0.1 3 10 10 4 10 50 5 10 100 6 10 200
0 1 GP(M) 10 LaCl3(M) 0
Bertrand曲线
浓度形态机理效应
生 物 效 应 LaCl3浓度
La3+(aq)
通过CaR 抑制钙化
LaCaP(s)
在细胞层次看生物矿化
时间和地点
生理 病理
稀土
细胞 层次
骨矿物代谢和血管钙化
成骨细胞
破骨细胞
平滑肌细胞 内皮细胞
稀土离子对破骨细胞性骨吸收的影响
Nd3+, Gd3+, Dy3+
相 相 对 吸 对 吸 收 陷 收 窝 陷 数 窝
数
1.5 La 3+ Nd 3+ Sm 3+ Gd 3+ Dy 3+ Er
LaCl3对大鼠平滑肌细胞的影响
＃＃
Calcium Deposition (nmol/mg protein)
150
＊
＃＃
100 50 0
＃ ＃＃
1 GP(M) 0 LaCl3(M) 0
2 10 0
3 4 10 10 0.001 0.01
5 10 0.1
6 10 1
7 10 10
8 10 50
H2O2对大鼠平滑肌细胞的影响
3+
1.0
0.5
La3+, Sm3+, Er3+
0.0 1.00x10
-8
1.00x10
-7
1.00x10
-6
1.00x10
-5
浓 度 (mol/L)
（3d, n=10）
Physiological effect
Bertrand曲线
稀土
dose
Bertrand曲线
生 物 效 应
2003：生物效应随剂量变化的“双向性”
Protein expression
calcification
2009：CaR激动剂的“矛盾”现象
Calcimimetic 48 h CaR agonist 24 h
R568缓解钙化， Gd3+促进钙化
Masih-ul Alam, et al. Cardiovasc Res, 2009,81: 260-268.
2009：引起“矛盾”现象的原因
1. 细胞来源不同：大鼠和牛
2. 培养基钙浓度：1.8 mM和1.2 mM 3. 激动剂加入方式不同 4. 激动剂浓度不同 5. La与Gd外层电子组态不同
6. 第1类和第2类激动剂作用不同。
2010：CaR激动剂的“矛盾”现象
激动剂 浓度 10-6 M 10 加入方式 提前2h， 然后加GP 细胞 RVSMC 培养基Ca 检测指标 mM 1.8 Ca, ALP 作用 抑制分化 和钙化 数据来源
低浓度LaCl3抑制钙化
10 M LaCl3
VSMCs
H2O2
CVC
calcification
不研究高浓度LaCl3生物效应的原因
J. Cell. Biochem. 2009；108: 1184-1091.
LaCl3
CaR
低浓度La作用方式
细胞膜
G protein
MAPK
Biblioteka Baidu
Cbfa1
细胞核
ALP
La
syl
Alam
Alam
R-568 10-3，10-2
Gd
10，50
同时
同时 提前2h， 然后加GP 提前2h， 然后加GP
BVSMC
BVSMC
1.8
1.2
Ca
Ca
缓解钙化
促进钙化 促进分化 和钙化 抑制分化 和钙化
La,Gd
La,Gd
1-50
0.01-1
BVSMC
BVSMC
1.8，1.2
1.8，1.2
Ca, ALP
Ca, ALP
zwh
zwh
高浓度与低浓度作用相反
2010插曲：Gd基磁共振成像剂 相关的肾源性系统纤维化和钙化
GdCl3诱导巨噬细胞分泌促纤维化细胞因子
Toxicology in Vitro, 2010,24: 1743-1749.
2010插曲：从细胞实验到化学实验
Ca 4 mM, Ca/P=1.67
高浓度La 促进CaP 沉淀形成
高浓度与低浓度的相反作用 与沉淀有关！
颗粒细胞颗粒
• BCP是CHAP 与OCP的 混合物； • HC是从人体 内分离出的 颗粒.
A E Ewence, et al. Circ Res, 2008,103: e28-e34.
La-induced “as-made” particles
通过凋亡 促进钙化
生物矿化
La3+ 细胞 钙化结节 （生物矿物） LaCaP 细胞 钙化结节 （生物矿物） （生物矿物）
2011：细胞培养基(Ca 1.2 mM)
Control Z-average D 18 50 M LaCl3 Z-average D 121
0.01 M LaCl3 Z-average D 22
100 M LaCl3 Z-average D 204
高浓度La3+促进钙磷酸盐沉淀形成
高浓度La 与低浓度 作用相反
Gd3+促进钙磷酸盐沉淀形成
2011：细胞培养基(Ca 1.8 mM)
Control Z-average R 8
50 µ M GdCl3 Z-average R 58
10 µ M GdCl3 Z-average R 13
100 µ M GdCl3 Z-average R 111
高浓度Gd3+促进钙磷酸盐沉淀形成