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耳蜗血管纹内皮细胞的机械敏感性离子通道
机械敏感性离子通道主要由3大膜蛋白家族构成,其中有多种已证实在血管纹有表达,因血管纹解剖结构的特殊性,作者推测机械敏感离子通道对其有重要作用,对2者联系的进一步研究将揭示内耳学迷路屏障的多种生理和病理过程.
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大鼠背根神经节机械敏感性离子通道的生物物理学性质
目的探讨新生大鼠背根神经节(DRG)的机械敏感性离子通道(MS通道)生物物理学性质.方法取出新生大鼠DRG细胞,培养2~4 d后,应用细胞贴附式和内面向外式膜片钳技术对细胞膜上的MS通道电流进行记录,对通道生物物理学性质,如压力-电流关系、电位-电流关系、动力学和离子选择性等进行了分析.采用的机械刺激方式为负压抽吸.结果压力可引起大鼠背根神经节上的机械敏感性非选择性阳离子通道开放,压力恒定时,电流恒定;去除压力,电流回到基线水平.在平衡溶液中,通道的电位-电流关系近似为直线.在膜电位为正值时,通道电流表现为外向电流,同时表现出外向整流特性,+40~+60 mV电流的弦电导为(96.2±3.6)pS;当膜电位为负值时,通道电流表现为内向电流,-60~0 mV斜率电导为(62.5±0.4)pS.通道的平均逆转电位为(-2.3±0.8)mV.通道的动力学分析表明压力可使短开放时间和长开放时间都明显升高,长关闭时间明显减少,而短关闭时间变化不大.结论分析了大鼠DRG神经元细胞膜上的MS通道的生物物理学性质,有助于进一步了解大鼠背根神经节神经元细胞电活动的机制.
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背根神经节上的MS通道
机械敏感性离子通道(mechanosensitive ion channels,MS通道)是一类随细胞膜张力变化而开放概率呈相应变化的通道,可以与细胞骨架相连,感受细胞膜张力及细胞外渗透压的变化.作为一种有生理意义的机械信号转导体,MS通道在生物体的生长、发育、感受内外界环境变化中起重要作用.
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MS通道与感觉神经元
各型离子通道是神经系统电兴奋的基础,神经电活动的产生决定于跨膜离子通道的组成和分布特性.离子通道可分为电压门控性(voltage-gated ion channels)、配体门控性(ligand-gated ion channels)和机械敏感性离子通道(mechanosensitive ion channels,MS通道)三种,目前国内外对于电压和配体门控性离子通道的研究较为集中,但有关感觉神经元在生理及病理状态下MS通道功能的研究较少,MS通道在各种躯体感觉,尤其是伤害性信息传入中的作用尚未深入阐明.
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机械敏感性离子通道的结构及门控机制
当活细胞和有机体受到环境中的机械刺激时,机械信号随即转化成生物信号,使细胞作出反应,此过程称为机械转导,这是从细菌到人类所有活的有机体共有的特征[1].生物体对机械刺激产生反应和适应的能力在许多生理现象中起重要作用,如听觉和平衡的产生[2]、体液平衡和血压、多精授精的防止、细胞体积和形状调控、细胞移动、组织生长和形态发生等[3,4].机械刺激包括高频震动、渗透压的变化、静水压和液体的剪切力等.机械信号的转导有多种途经,每种途径都能筛选出相关的刺激和过滤掉无关的刺激.在机械信号转导过程中,机械敏感性离子通道(mechanosensitive channel,MS通道)起了很重要的作用.
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真核生物神经元机械敏感性离子通道的研究进展
躯体一些基本的生理功能如触觉、听觉、本体感受以及血压感受等是通过不同的机械感受器(机械敏感性神经元)完成的。这些特殊的神经元细胞体及末梢的细胞膜上存在机械敏感性离子通道(M S通道)。机械转导是指机械刺激与生物反应的转换,由位于神经末梢上的MS通道的开放开始,由神经末梢将机械信号迅速转化成生物电信号进而向中枢传递的过程。
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Piezos机械敏感性离子通道在直肠中的表达
目的 通过观察机械敏感性离子通道蛋白家族Piezos(Piezo1和Piezo2)在直肠中的表达情况,探讨其在直肠感觉功能中的作用.方法 收集因脱垂性痔行经肛吻合器部分直肠切除术治疗的患者标本10例,取直肠全层标本进行免疫组织化学染色,在蛋白水平观察机械敏感性离子通道Piezos在直肠中的表达及定位特点.结果 镜下观察Piezo1在直肠黏膜层、黏膜下层以及肌层均未表达;而Piezo2在黏膜层有明显表达,而黏膜下层、肌层亦为阴性;Piezo1与Piezo2在黏膜层表达的平均光密度值为(0.0123±0.0243)、(0.0907±0.0750),差异有统计学意义(P =0.006),而且主要表达在黏膜上皮细胞的胞膜上.结论 在直肠组织特别是肠黏膜上皮细胞有丰富的Piezo2表达,提示机械敏感性离子通道蛋白Piezo2可能参与了直肠感觉过程.
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机械敏感性钾通道及其在心肌肥大中的信号转导机制
机械敏感性离子通道是一类感受细胞膜表面应力变化,通过将外界机械信号向胞内转导的通道.它具有电压依赖性,对pH、ATP和脂类化合物敏感的生理特性.该通道通过蛋白激酶途径、胞外基质--细胞骨架、自分泌/旁分泌机制从而介导心肌肥大.本文对其中机械敏感性钾通道的生理特性及其在心肌肥大中的信号转导机制进行综述.
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机械敏感性离子通道在骨科领域的研究
骨关节领域与生物力学密切相关。软骨细胞和成骨细胞等可感受力学机械刺激,通过机械敏感性离子通道激活细胞信号转导途径,从而影响细胞的增殖,分化,迁移以及凋亡。本文就国际上对机械敏感性离子通道的研究进行综述。