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急性脊髓损伤与基因表达(二)
5离子通道基因钾离子通道蛋白(putative K+ channel protein),电压门控型钾离子通道PK5(voltage-gated K+ channel PK5),电压门控型钾离子通道RK5(voltage-gated K+ channel RK5),钾离子通道TWIK(K+ channel TWIK),钾离子通道蛋白KSHⅢA3(K+channel protein KSHⅢA3),钠、钾离子腺苷三磷酸酶α2(Na+,K+ -ATPaseα2),钠离子通道Ⅰ(Na+ channel Ⅰ),钠钙离子交换蛋白基因NCKX2(Na+/Ca2+exchanger NCKX2),钙-腺苷三磷酸酶2(C2+ ATPase 2)在脊髓损伤后均下调,提示离子通道关闭,各种离子交换功能障碍.
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1.11胃肠平滑肌细胞的离子通道及其调制
膜片箝技术的问世促进了离子通道研究的飞速发展.但是消化道平滑肌细胞离子通道的研究相对滞后于神经和心肌等其它可兴奋细胞.1离子通道的分类胃肠平滑肌细胞的离子通道有三种类型:①电压门控通道:电压门控的钠通道、钾通道、钙通道等;②配体门控通道:乙酰胆碱受体通道、毒蕈碱受体通道、谷氨酸受体通道等;③机械门控通道:牵张敏感通道和容积敏感通道等.
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慢性栓塞性肺动脉高压大鼠肺动脉平滑肌电压依赖性钾通道蛋白mRNA表达的变化
目的 建立慢性栓塞性肺动脉高压大鼠模型,研究肺动脉结扎对大鼠肺动脉平滑肌电压依赖性钾通道蛋白Kv1.5和Kv2.1 mRNA表达的影响,探讨疾病发生发展的机制.方法 将雄性SD大鼠运用左肺动脉结扎法建立慢性栓塞性肺动脉高压大鼠模型,随机分为正常对照2周组、左肺动脉结扎2周组、假手术2周组和正常对照5周组、左肺动脉结扎5周组、假手术5周组,每组5只.直接右心测压法测6组大鼠右心室收缩压及平均压;取心脏称质量测定右心室肥厚指数;HE染色观察肺组织和肺血管结构的变化,测肺动脉相对中膜厚度(PAMT)、管壁面积/管总面积(WA/rA);实时荧光定量PCR检测肺动脉平滑肌组织Kv1.5和Kv2.1 mRNA的表达.结果 左肺动脉结扎组2周及5周后大鼠右心室收缩压、平均压、右心室肥厚指数均较正常对照组和假手术组明显升高(均P＜0.05).2周和5周后结扎组PAMT和WA/TA值均较正常对照组和假手术组显著增高(均P＜0.05),即远端肺小动脉平滑肌层较其他两组明显增厚,管腔狭窄,肺血管重塑.肺动脉结扎可降低远端肺动脉平滑肌Kv1.5和Kv2.1 mRNA的相对表达量,结扎后2周及5周大鼠肺动脉平滑肌Kv1.5 mRNA相对表达量为(67.56±12.23)％和(55.98±6.84)％,Kv2.1 mRNA相对表达量为(59.71±6.25)％和(49.07±3.51)％,均低于同时间正常对照组和假手术组(均P＜0.05).结论 用左肺动脉结扎法成功建立慢性栓塞性肺动脉高压大鼠模型,左肺动脉结扎可能通过下调大鼠肺动脉平滑肌电压依赖性钾通道Kv1.5、Kv2.1 mRNA的表达参与慢性栓塞性肺动脉高压的发生发展.
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钾通道与疾病--三磷酸腺苷敏感性钾通道
离子通道是由在可兴奋细胞膜上的特殊蛋白质构成.钾通道是一种广泛存在于细胞膜上的钾离子选择性通过的蛋白复合体,在结构和功能上形成通道的一大家庭.钾离子通道一段可分为四个基本类型:电压门控钾离子通道(Voltage-gated K+ Channels,KV) 内向整流钾离子通道(Inward rectifier K+ Channds,Kir) 钙激活钾离子通道(Calcium-activated K+ Channels,KCa) 三磷酸腺苷敏感性钾通道(ATP-Sensitive K+ Channels,KATP).
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EAG1钾通道在结直肠癌组织中的表达
EAG1(Kv10.1,ether a go-go)为延迟整流电压门控钾通道,在人脑中大量表达,成肌细胞(即将融合前)和胎盘中有少量表达,但在其他外周组织未发现表达[1].研究表明EAG1有致癌性,可作为潜在的肿瘤诊治工具[2].我们试验旨在研究结直肠癌EAG1钾通道的表达情况及其与临床病理特点的关系.
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哺乳动物心肌细胞不同功能性电压门控的钾通道多样性分子基础
哺乳动物心脏中,不依赖于钙离子的、去极化激活的钾离子电流对于动作电位的波形形成起着重要作用,几种完成这种功能的电压门控的钾电流已经被鉴定出来.在大多数心肌细胞中,瞬时外向电流,Ito.f与Ito.s,以及几类延迟再激活的电流成分,包括Ikr,Iks,Ikur与IK,slow都有表达.尽管如此,这些电流仍然存在着种属间以及细胞类型与区域间的表达形式的差异,这种差异能以动作电位的波形变化加以体现.大量的电压门控的钾通道核心(α)与附属亚基(β,minK,MiRP)已经被克隆出来并且已被证明在心脏中有表达,一系列的实验方法已经被提出以用来通过体内或者体外方法来研究这些亚基与功能性电压门控钾通道的关系.近这些关系的研究已经取得了相当大的进展,现在清楚的是在心肌细胞中不同的分子构成是不同的电生理复极化钾电流的基础.
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SCN10A基因多态性与中国汉族人群心房颤动易感性的关联研究
目的：近年来国外研究发现SCN10A基因多态性与欧洲人心房颤动（房颤）易感性相关。SCN10A是一种离子通道基因，可编码电压门控钠通道Nav1.8。本研究旨在探讨SCN10A基因多态性与我国汉族人群房颤易感性的关联。
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心房颤动患者右心房肌细胞瞬间外向钾电流电压门控动力学研究
本研究对风湿性心脏病慢性心房颤动(房颤)和窦性心律患者心房肌细胞瞬间外向钾电流(Itol)门控动力学特性对比研究,旨在探讨Itol在心房电重构(AER)中可能的作用.
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烟雾暴露对大鼠肺动脉平滑肌电压依赖性钾通道蛋白mRNA表达的影响及其与肺动脉压力的关系
目的 研究烟草烟雾暴露和尼古丁刺激对大鼠肺动脉平滑肌电压依赖性钾通道蛋白Kv1.5和Kv2.1的mRNA表达的影响,探讨吸烟参与肺动脉高压疾病发生发展的机制.方法 采用随机数字表法将36只雄性SD大鼠分为6组,每组6只:(1)对照1个月组；(2)对照3个月组；(3)对照6个月组；(4)烟雾暴露1个月组；(5)烟雾暴露3个月组；(6)烟雾暴露6个月组.采用直接有心测压法、HE染色及实时荧光定量PCR分别检测烟雾暴露1个月、3个月及6个月对大鼠右心室收缩压(RVSP)及平均压(mPAP)、有心室肥厚指数[RV/(LV +S)]及肺动脉平滑肌组织Kv1.5和Kv2.1的mRNA表达的影响.采用原代细胞培养,胶原酶消化法分离、培养大鼠肺动脉平滑肌细胞(PASMC),尼古丁(终浓度100 nmol/L)处理48 h后,应用实时荧光定量PCR法检测Kv1.5和Kv2.1的mRNA表达,并与对照组进行比较.结果 烟雾暴露6个月组大鼠右心室平均血压和右心室收缩压分别为(13.1±0.6)mm Hg(1 mm Hg =0.133 kPa)、(29.7±0.8)mm Hg,略高于对照6个月组[(10.2±0.4) mmHg、(22.6±0.6) mm Hg(P＜0.01)].烟雾暴露各组与其各自对照组相比大鼠PASMC的Kv1.5 mRNA相对表达量分别为(52±11)％、(64±19)％和(75±11)％(均P＜0.05)；烟雾暴露各组与其各自对照组相比大鼠PASMC的Kv2.1 mRNA的相对表达量分别为(51.0±18.6)％、(78.7±10.1)％和(71.4±2.3)％(P＜0.01).浓度为100 nmol/L尼古丁刺激大鼠PASMC 48 h后Kv1.5和Kv2.1 mRNA的相对表达量降低,对照组Kv1.5和Kv2.1 mRNA的相对表达量分别为[(67±14)％,P＜0.05]和[(72±15)％,P＜0.01].结论 烟草烟雾暴露可能通过尼古丁抑制大鼠肺动脉平滑肌Kv1.5、Kv2.1 mRNA的表达参与肺动脉高压的发生发展.
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BQ123对慢性低氧大鼠肺动脉平滑肌细胞KV1.5表达的影响
内皮素1(ET-1)可浓度依赖性的抑制大鼠肺动脉平滑肌细胞(PASMCs)电压门控钾电流(IKV)[1],但ET-1对PASMCs电压门控钾通道(KV)基因表达的调节目前尚少见报道,本组研究拟从mRNA和蛋白水平,阐明内皮素受体拮抗剂BQ123对PASMCs KV1.5表达的影响.
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蛋白激酶C对慢性缺氧大鼠肺动脉平滑肌细胞电压门控钾通道的作用
蛋白激酶C(PKC)在缺氧性肺动脉高压的发病机制中起着重要的作用.但PKC对正常和慢性缺氧肺动脉平滑肌细胞(PASMC)上电压门控钾离子通道(Kv通道)的影响尚少报道.我们的研究旨在探讨PKC对慢性缺氧PASMC膜上Kv通道的作用,以进一步阐明缺氧性肺动脉高压的发病机制.
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遗传性长QT综合征患者携带SCN5A及AKAP9突变基因报道一例
遗传性长QT综合征(congenital long QT syndrome,cLQTS)是由于编码心脏离子通道的基因突变导致的一组综合征,表现为心脏结构正常,QT间期延长和T波异常,心律失常发作时呈典型的尖端扭转型室性心动过速,易发生晕厥、抽搐和猝死[1].cLQTS根据基因型分为15个亚型,分别由编码钾离子通道、钠离子通道、钙离子通道等结构蛋白及相关因子和膜调节蛋白的基因突变造成.其中LQT1的致病突变基因是编码缓慢激活延迟整流钾离子通道基因KCNQ1,LQT2是由于编码快速延迟整流钾电流α亚单位的KCNH2基因突变引起钾电流减少所致.
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心室跨壁钾通道的不均一性及其分子生物学基础
心肌细胞钾通道种类繁多,可以分为两大类.一类是电压门控钾通道(voltage-gated K+channel,Kv通道);另一类是配体门控钾通道(ligand-gated chnnel).前者在动作电位(AP)复极中十分重要;后者在调控心肌细胞电活动中重要.本文主要对Kv通道的跨壁不均一性(或离散度)进行讨论.
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二十二碳六烯酸对大鼠冠状动脉平滑肌细胞离子通道的影响
目的 探讨二十二碳六烯酸(DHA)对大鼠冠状动脉平滑肌细胞大电导钙激活性钾通道电流(IBKCa)和电压依赖性钾通道电流(IKv)的动力学影响,阐述DHA舒张血管的机制.方法 采用膜片钳技术在全细胞模式下,记录0、10、20、40、60和80 μmol/L的DHA对大鼠冠状动脉平滑肌细胞上IBKCa和IKv的影响.结果 (1)DHA可呈浓度依赖性地增加IBKCa和BKCa尾电流,对IBKCa稳态激活无影响.在指令电压+ 150 mV,不同浓度DHA(0、10、20、40、60和80μmol/L)作用下,IBKCa电流密度分别为(68.2±22.8)、(72.4±24.5)、( 120.4±37.9)、(237.5±53.2)、( 323.6±74.8)和(370.6±88.2) pA/pF(P＜0.05,n=30).DHA对IBKCa的半效作用浓度(EC50)为(36.22±2.17)μmol/L.(2)DHA对IKv和Kv尾电流呈浓度依赖性抑制,使IKv稳态激活曲线右移、稳态失活曲线左移.在指令电压+ 50 mV,不同浓度DHA(0、10、20、40、60和80 μmol/L)作用下,IKv电流密度分别为(43.9±2.3)、(43.8±2.3)、(42.9±2.0)、(32.3±1.9)、(11.7±1.5)和(9.6±1.2) pA/pF(P＜0.05,n=30).DHA对IKv的EC50为(44.19±0.63) μmol/L.结论 DHA对BKCa通道有激活作用,对Kv通道有抑制作用.DHA舒张血管的作用是对血管平滑肌细胞BKCa及Kv通道综合作用的结果.
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急性冠状动脉综合征患者的CD4+CD28null T淋巴细胞电压门控性Kv1.3钾通道数量增加
目的 运用膜片钳技术检测急性冠状动脉综合征(ACS)患者的CD4+CD28nullT淋巴细胞Kv1.3钾通道的数量是否增加,探讨CD4+CD28nullT淋巴细胞上Kv1.3钾通道的表达.方法 选择17例ACS患者,11例年龄、性别匹配的正常体检者作为对照.运用荧光染色标记及膜片钳技术检测单个T淋巴细胞(CD4+CD28nullT淋巴细胞和CD4+CD28+T淋巴细胞)上Kv1.3钾通道的数量,比较Kv1.3通道在两种细胞上的差别.结果 ACS患者的CD4+CD28nullT淋巴细胞比例为(6.97±2.05)%,明显高于对照组的(1.38±0.84)%(P<0.05).ACS患者的CD4+CD28nullT淋巴细胞数量与hsCRP浓度呈正相关(r=0.52,P<0.05).ACS患者CD4+CD28nullT淋巴细胞Kv1.3通道的电导、密度、数量明显高于对照组CD4+CD28+T淋巴细胞(P<0.01).而两组CD4+CD28+T淋巴细胞间Kv1.3通道的电导、密度、数量差异无统计学意义(P>0.05).结论 ACS患者CD4+CD28nullT淋巴细胞明显增多.ACS患者CD4+CD28nullT淋巴细胞上Kv1.3钾通道数量比自身和对照的CD4+CD28+T淋巴细胞明显增多,CD4+CD28nullT淋巴细胞的功能可能与Kv1.3钾通道增多相关.
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电压依赖性钾通道和逼尿肌不稳定关系的实验研究
目的 观察电压依赖性钾(Kv)通道在逼尿肌不稳定(DI)中的表达变化及作用,探讨DI的发生机理及Kv通道作为治疗靶点的可行性. 方法 25只雌性Wistar大鼠建立膀胱出口部分梗阻模型,6周后行膀胱测压获得DI模型.制备逼尿肌肌条,离体收缩实验观察Kv通道阻断剂对逼尿肌肌条自发性收缩功能的影响;RT-PCR技术检测逼尿肌中Kv通道mRNA的表达.10只正常大鼠为对照组. 结果 Kv通道阻断剂4-氨基吡啶干预后,对照组逼尿肌肌条的收缩频率、幅度变化率分别为(84.3±23.8)%、(45.9±16.1)%,DI组分别为(34.2±11.4)%、(14.2±5.1)%,DI组均低于对照组(P《0.05).对照组逼尿肌中Kv通道亚型Kv2.1、Kv1.5的相对含量分别为0.75±0.11、0.61±0.09,DI组分别为0.65±0.09、0.39±0.07,DI组Kv通道含量减少,其中Kv1.5减少更明显(P《0.01). 结论 Kv通道反馈调节逼尿肌收缩,此机制在DI组明显减弱,可能导致逼尿肌收缩过度活跃.DI组Kv通道作用下调可能与逼尿肌中Kv通道亚型特别是Kv1.5的mRNA表达减少有关.Kv1.5也许可以作为治疗DI的较好靶点.
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电压门控钾离子通道对卵巢黄素化颗粒细胞增殖、分泌及凋亡的影响
目的 探讨电压门控钾离子通道(Kv)对人绒毛膜促件腺激素(hCG)诱导的卵巢黄素化颗粒细胞增殖、分泌及凋亡的影响.方法 收集2007年11月至2008年2月行体外受精-胚胎移植患者的卵泡液共25份,密度梯度法获得卵巢黄素化颗粒细胞,采用RT-PCR技术检测颗粒细胞中KvmRNA的表达.将培养贴壁后的颗粒细胞按干预方式分为空白组、4氨基吡啶(4-AP)组、hCG组和hCG+4-AP组共4组,hCG和4-AP的终浓度分别为1250 U/L、5 nmol/L.培养24 h后,采用化学发光法测定各组孕酮水平;采用流式细胞仪和分光光度法检测各组颗粒细胞的凋亡情况;采用四甲基偶氮唑监(MTT)比色法检测各组颗粒细胞的增殖、抑制情况.结果 (1)培养24 h后,空白组、4-AP组、hCG组和hCG+4.AP组颗粒细胞中的孕酮水平分别为(547 ±64)、(206 ±32)、(1991±172)和(763 ±79)nmol/L.4-AP组、hCG组分别与空白组比较,差异均有统计学意义(P<0.01);hCG+4-AP组与hCG组比较,差异也有统计学意义(P<0.01).(2)培养24 h后,4-AP组颗粒细胞抑制率为19.7%,与空白组(0)比较,差异有统计学意义(P<0.05);hCG+-AP组为34.6%,与hCG组(0)比较,差异也有统计学意义(P<0.01).4-AP组、hCG+4-AP组的颗粒细胞增殖率分别为80.3%、68.2%,分别与空白组(100%)比较,差异均有统计学意义(P<0.05、P<0.01);hCG组(100.4%)高于空白组,但差异无统计学意义(P>0.05).(3)培养24 h后颗粒细胞的凋亡率及半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶(caspase-3)活性,4-AP组分别为(40±5)%和0.049 ±0.009,均高于空白组[(17±4)%和0.029±0.008],hCG+4-AP组[(25±4)%和0.039±0.008]也均高于hCG组[(15 ±3)%和0.022 ±0.007],差异均有统计学意义(P<0.01).结论 4-AP能够抑制卵巢黄素化颗粒细胞和经hCG诱导的颗粒细胞的孕酮分泌,町能与其抑制增殖、促进凋亡有关.Kv在卵巢黄素化颗粒细胞分泌、增殖及凋亡过程中起重要的作用.
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4-氨基吡啶对卵巢上皮性癌细胞增殖的影响
目的 探讨4-氨基吡啶(4-AP)对卵巢上皮性癌细胞株SKOV3细胞增殖的抑制作用.方法 应用RT-PCR技术分析SKOV3细胞膜上电压门控式钾离子通道(Kv)mRNA的表达;应用膜片钳记录4-AP对SKOV3细胞膜上电压门控式钾离子电流(IK)的抑制作用;应用流式细胞仪检测4-AP对SKOV3细胞增殖周期的影响;采用四甲基偶氮唑蓝(MTT)比色法证实4-AP对SKOV3细胞增殖的抑制作用.以未加4-AP的SKOV3细胞为对照.结果 RT-PCR技术检测显示,SKOV3细胞表达Kv mRNA;膜片钳记录显示,5 mmol/L的4-AP可以降低IK值52.5%;流式细胞仪检测结果显示,应用5 mmol/L的4-AP作用72 h后,SKOV3细胞周期分布与对照相比,G0/G1期细胞由39.7 %增加到62.3%;S期和G2/M期细胞的比例下降,分别由57.3%、3.0%下降到36.2%、1.4%(P＜0.05);MTT比色法显示,0.1、1、5、10、15、20 mmol/L的4-AP均能抑制SKOV3细胞的增殖,抑制率分别为17.5%、35.0%、54.6%、69.1%、71.2%、72.8%,各浓度分别与对照比较,差异均有统计学意义(P＜0.01),且抑制程度与药物浓度呈正相关关系.结论 4-AP能够抑制SKOV3细胞的增殖,Kv在卵巢上皮性癌细胞株SKOV3细胞的增殖过程中起着重要作用.
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电压门控性钾通道在大鼠高肺血流性肺动脉高压中的变化
目的 观察左向右分流致高肺血流肺动脉高压大鼠肺动脉平滑肌细胞( PASMC)膜上电压门控性钾通道(Kv通道)电生理改变,并分析其在肺动脉高压形成过程中的作用.方法 SD大鼠40只,随机分成3组,正常对照组10只,假手术组10只,模型组20只.分别测定肺动脉平均压(mPAP)和右心室肥厚指数(RVHI),急性酶分离法分离出单个PASMC,应用膜片钳技术测定各组大鼠PASMC上Kv通道静息膜电位(Em)、膜电流及电流密度的改变,比较电流-电压曲线的变化.并对以上数据结果进行相关性分析.结果 ①模型组的mPAP和RVHI均高于正常对照组及假手术组,差异有统计学意义(P均＜0.01)；②模型组膜静息电位[(- 33.00±4.09)mV]较假手术组[(-51.11±3.66)mV]及正常对照组[(-48.10±4.54)mV]高,差异具有统计学意义(p均＜0.01)；③Kv通道电流(在+50 mV电压刺激时的峰值电流):模型组峰值电流为(64.80±8.40) pA/pF,较假手术组[(118.03±10.18) pA/pF]及正常对照组[(120.85±11.66) pA/pF]少,差异具有统计学意义(P均＜0.01)；④模型组的电流-电压曲线较假手术组及正常对照组向右下移,差异有统计学意义(P＜0.01).而正常对照组与假手术组相比,以上各值差异没有统计学意义(P＞0.05)；⑤静息(Em)与mPAP、RVHI呈显著正相关关系,而膜电流、电流密度与mPAP、RVHI、静息Em均呈显著负相关关系(P均＜0.001).结论 在左向右分流诱导高肺血流肺动脉高压形成过程中,其PASMC膜上Kv通道功能受抑制,提示钾离子通道可能参与了高肺血流性肺动脉高压的形成.
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有波动性电生理改变的Lambert-Eaton肌无力综合征一例
Lambert-Eaton肌无力综合征(LEMS)系P/Q型电压门控钙通道(P/Q type voltage-gated calcium channel, VGCC)抗体导致神经-肌肉接头突触前膜乙酰胆碱释放量减少的免疫性疾病,其电生理特征改变为低频重复电刺激(LRS)波幅递减,高频刺激(HRS)波幅递增超过60%(Oh)等的标准),或超过100%.
