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自发性高血压大鼠心肌小电导钙激活钾通道蛋白的表达
目的 探讨高血压心脏功能的变化与小电导钙激活钾通道(SK)的关系.方法 自发性高血压大鼠作为实验组(雄性,n=15),SKY大鼠作为对照组(雄性,n=11),采用尾套法和标准Ⅱ导联测定2组大鼠的动脉血压(ABP)和心电图;采用免疫印迹检测2组大鼠心脏组织SK2通道蛋白的表达;采用免疫细胞化学观察实验组大鼠心房和心室细胞SK2通道的分布.结果 与对照组比较,实验组大鼠血压明显升高[(161.91±2.15)mmHg比(109.67±2.65)mmHg(1 mmHg=0.133 kPa),P＜0.05)],P波时长和R-R间期延长[P波:(29.27±0.74) ms比(26.60±0.24)ms,R-R间期(161.64±8.78)ms比(131.40±1.65)ms,均P＜0.05],而QRS波长和P-R间期与对照组相比差异无统计学意义.与对照组比较,实验组大鼠心房组织SK2蛋白表达降低(P＜0.05),心室组织SK2蛋白表达量与对照鼠差异无统计学意义.SK2通道分布于高血压大鼠心房细胞膜,心室细胞的SK2阳性免疫反应略弱.结论 自发性高血压大鼠心脏SK2通道表达下调.
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心房颤动患者小电导钙激活钾通道及蛋白激酶C对其调控的研究进展
心房颤动(atrial fibrillation,AF)是临床上为常见而复杂的心律失常,容易引起心房内血栓、脑栓塞等严重并发症而导致脑卒中、痴呆和心力衰竭.引起房颤的原因有很多,小电导钙激活钾通道(small conductance calcium-activatedpotassium channels,SK channels) 是引起房颤的新的离子通道,由于它具有心房选择性特点,从而作为新的药物治疗靶点,对SK 通道的调控可能成为治疗某些疾病的新途径[ 1 ].人类SK 通道上存在蛋白激酶C(PKC)磷酸化氨基酸序列[ 2 ],同时PKC 参与了体内多种物质的生物合成,是重要的信号传导介质.本文对近年来心房颤动患者小电导钙激活钾通道与PKC 对其调控因素的研究进展作一综述.
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小电导钙激活钾通道磷酸化相关调节及其在心血管疾病中的作用
心血管疾病严重威胁人类健康,研究表明其发生发展多与离子通道活动相关.小电导钙激活钾通道(Small conductance calcium-activated potassium channels,SK channels)广泛存在于心血管系统的可兴奋细胞中,在调节心肌细胞复极化及维持心脏正常活动中起着重要作用,为心律失常的治疗提供了高度可能的靶点.
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心房肌胞内钙浓度变化对心房颤动患者小电导钙激活钾通道电流的影响
目的:SK通道存在于心肌细胞上,其中SK2亚型主要表达在心房.SK2通道对胞内游离钙离子高度敏感,可快速将钙离子浓度的变化转换成细胞膜电位变化.本实验应用穿孔膜片钳技术记录人心肌细胞SK2电流,观察心房肌细胞SK2电流在窦性患者和心房颤动患者之间的差别,以及电极液中不同的钙浓度对两组细胞SK2电流的影响.方法:将接受体外循环手术的患者分为两组:心房颤动组和窦性心律组.以心房肌细胞为研究对象,用穿孔膜片钳技术记录人心肌细胞电流,观察窦性组与房颤组SK2通道电流的差异以及两组细胞SK2电流对电极液中钙敏感性的不同.结果:在全细胞穿孔膜片钳模式下,电极液中游离钙离子浓度为5×10-7 mol/L时,记录到房颤组SK2通道电流明显大于窦性组,尤其是在超极化水平.膜电位在-130 mV时,窦性组与房颤组的SK2通道电流密度分别为(-2.92±0.35)pA/pF(n=6),(-6.83±0.19) pA/pF(n=3,P＜0.05).在电极液游离钙离子浓度分别为0 mol/L、5×10-7 mol/L、10-6moL/L,膜电位为-130 mV时,窦性组SK2通道电流密度分别为(-1.43±0.33)pA/pF(n=7),(-2.92±0.35) pA/pF(n=6),(-10.11±2.15)pA/pF(n=8,P＜0.05);房颤组SK2通道电流密度分别为(-2.17±0.40) pA/pF(n=4)(-6.83±0.19)pA/pF(n=3)(-14.47±2.89) pA/pF(n=4)(P＜0.05).结论:人心房肌细胞SK2通道具有电压不敏感、内向整流、apamin敏感的特性.电极液中钙浓度相同的情况下,房颤组的SK2电流密度明显大于窦性组,SK2通道电流对钙离子的敏感性高于窦性组,提示SK2通道钙敏感性增加可能与心房颤动的发生发展密切相关.
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小电导钙激活钾通道SK2在容量超负荷心力衰竭大鼠窦房结表达的改变
目的 观察小电导钙激活钾通道SK2通道在心力衰竭(HF)大鼠窦房结组织中表达的改变. 方法 以腹主动脉-下腔静脉穿刺造瘘术建立容量超负荷心力衰竭大鼠模型(n=7),假手术对照组(SO)大鼠切开腹腔,穿刺腹主动脉,但不造成腹主动脉-下腔静脉之间的瘘(n=7).于术后8周通过超声心动图测定左心室射血分数(left ventricular ejection fraction,LVEF)、左心室短轴缩短率(left ventricular fraction shortening,LVFS)、左心室收缩末内径(left ventricular end-systolic diameter,LVEDs)、左心室舒张末内径(left ventrieular end-diastolic diameter,LVEDd),并于取材时测定心脏质量/体质量(heart weight/body weight),评价心脏结构与功能改变.分离大鼠窦房结细胞以免疫荧光染色法观察SK2通道蛋白的表达,同时取材窦房结组织,提取组织蛋白,行Western blot测定比较心衰大鼠窦房结组织SK2通道表达的改变情况. 结果 超声心动图结果显示,心力衰竭大鼠心脏收缩功能与舒张功能明显减低[LVEDd(mm):SO 5.91 ±0.36 vs HF 11.15 ±0.91,P＜0.01;LVEDs(mm):SO 2.89 ±0.28 vs HF 7.89 ±0.70,P ＜0.01;LVEF(％):SO 87.10±1.63 vs HF 62.10±2.57,P ＜0.01;LVFS(％):SO51.27 ±2.03 vs HF 30.05 ±1.66,P＜0.01],心脏质量/体质量明显增大(SO 244.19±36.87 vs HF 593.21±28.72,P＜0.01).单细胞免疫荧光染色结果示SK2通道表达于两组大鼠窦房结细胞膜上,Western blot定量分析结果示心力衰竭组大鼠窦房结组织SK2通道蛋白表达水平较假手术组明显减低(0.22±0.10 vs 0.31±0.16,P＜0.05). 结论 SK2通道在心力衰竭大鼠窦房结组织中表达明显下调.
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成纤维样细胞和小电导钙激活钾通道3在调节胃肠平滑肌活动中的作用
功能性胃肠病(functional gastrointestinal disorders,FGID)和胃肠动力性疾病(disorder of gastrointestinal motility,DGIM)是临床常见病多发病,胃肠器质性疾病以及一些全身疾病如糖尿病、尿毒症等,亦可伴有胃肠运动异常.胃肠运动的调节异常是其病理生理基础.近年来发现的成纤维样细胞(fibroblast-like cell,FLC)、小电导钙激活钾通道(small conductance Ca2+ -activated K+claannels,SK)3亚型在调节胃肠平滑肌活动中有一定作用,为胃肠动力异常的研究提供新的思考.
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小电导钙激活钾通道促房颤自稳的机制研究进展
心房颤动(房颤)是临床常见的心律失常,房颤易自发由阵发性向持续性乃至永久性发展,即房颤自稳现象,而心房电重构是房颤自稳过程中具有代表性的心房电生理改变.小电导钙激活钾通道(small conductance Ca2+-activated K+ channels,SK通道)是近年发现的广泛分布于心肌细胞中的离子通道,具有对胞内钙离子高敏感性的特点.SK通道在心房肌细胞的电重构中具有重要作用,尤其在促进房颤自稳并致使房颤持久化的机制中扮演了重要角色.本文旨在通过综述近年相关研究,总结SK通道促房颤自稳性的机制及相应的干预措施,并结合临床实际进行讨论.
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SK3表达在雌二醇介导的大鼠结肠平滑肌收缩中的作用
目的:探讨小电导钙激活钾通道3(SK3)表达在17β-雌二醇(E2)介导的大鼠结肠平滑肌收缩中的作用及机制.方法:将24只雄性SD大鼠随机分为4组.30 mm硅胶管皮下植入大鼠背部,内含不同溶液.分为对照组(C),内含溶剂;生理剂量组(EP)内含E2 0.3 mg/mL,使大鼠血清雌激素在生理浓度;超剂量组(ES)内含E2 0.9 mg/mL,使大鼠血清雌激素超生理浓度;ER抑制剂+E2组(EI)内含相同摩尔浓度E2和雌激素受体抑制剂(ICI 182780).各组干预14d后处理,免疫荧光及West-em blot检测结肠平滑肌组织SK3分布及表达;MPA分析系统记录肌条收缩张力及对卡巴胆碱(Cch)刺激反应.E2孵育结肠平滑肌细胞(SMC)24 h后及过表达SK3后,激光共聚焦显微镜下动态观察Cch刺激后SMC内Ca2+变化.结果:Cch刺激后,EP组及ES组肌条收缩明显低于其他各组(P＜ 0.05).EP组及ES组平滑肌组织SK3表达高于C组及EI组,其中ES组有统计学意义(P＜0.05).Cch刺激后,E2孵育组及过表达SK3组胞内Ca2+上升幅度较相应对照组显著降低(P＜0.05).结论:E2可能通过促进SK3表达,减少Ca2+内流从而抑制结肠收缩.
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TRPV4-SKCa在老年大鼠气管平滑肌中改变及对其收缩的影响
目的：阐明瞬时受体电位离子通道家族（ TRP ）中香草素受体亚家族（ TRPV）成员TRPV4和小电导钙激活钾通道3（ SK3）复合物对老年大鼠气管平滑肌收缩的影响。方法运用离体气管张力实验，观察高钾、卡巴胆碱对年轻、老年大鼠气管收缩的影响，以及瞬时受体电位离子通道TRPV4特异性激动剂和抑制剂对卡巴胆碱引起的气管收缩的影响；运用Western blot法检测TRPV4和SK3在年轻、老年大鼠气管平滑肌上表达量的变化。结果与年轻大鼠比较，老年大鼠高钾引起的气管收缩没有显著改变，但卡巴胆碱引起的收缩显著增强，且TRPV4激动剂GSK引起的舒张反应显著降低；两组大鼠用TRPV4阻断剂HC或RN1734预处理后，GSK引起的舒张反应均被显著阻断；Western blot结果显示，与年轻大鼠比较，老年大鼠气管平滑肌组织TRPV4表达显著升高，SK3表达却显著降低。结论 TRPV4-SK3信号复合物在老年大鼠气管平滑肌表达改变可能与老年大鼠气管舒张效应减弱有密切关系。
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心房颤动早期阶段心房肌细胞小电导钙激活钾通道的功能改变
目的：观察小电导钙激活钾（ SK）通道在心房颤动（ AF）早期阶段的功能变化，并探讨其意义。方法成年比格犬分为快速心房起搏组（5只）和对照组（3只），快速心房起搏组犬经右心房快速起搏（400次/min）4 h，分离获取左心房肌细胞；对照组手术方法相同，但不进行起搏，获取左心房肌细胞；采用全细胞膜片钳技术，记录两组SK通道介导的钙激活钾电流（ IK，Ca ）电流密度变化。结果当钳制电位为-100 mV时，快速心房起搏组心房肌细胞电流密度为（-1．7±0．3）pA/pF，对照组为（-0．7±0．1）pA/pF，P＜0．01；＋80 mV时，快速心房起搏组心房肌细胞电流密度为（4．1±0．6）pA/pF，对照组为（-1．6±0．2）pA/pF，P＜0．01。结论 SK通道的功能上调是AF初始阶段的重要分子机制之一。
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持续性心房颤动患者2型小电导钙激活钾通道基因和蛋白表达的变化
目的 探究人患持续性心房颤动(房颤)后2型小电导钙激活钾通道(type 2 small-conductance calcium-activated potassium channel,SK2)的变化在电重构中的作用.方法 选择风湿性心脏病行二尖瓣置换成形术的患者,持续性房颤23例(房颤组,其中3例合并陈旧脑栓塞),窦性心律18例(窦律组).体外循环前取新鲜右心耳组织,通过免疫组化和逆转录酶联聚合反应(reverse transcription polymerase chain reaction,PT-PCR)方法,测定SK2基因和蛋白表达的差异.结果 基线资料:与窦律组比较,房颤组患者二尖瓣狭窄病变更多,左房内径和心胸比率更大,差异有统计学意义(P<0.05),其他相关指标无明显差异(P>0.05).PT-PCR:窦律组和房颤组的KCNN2(SK2的编码基因)/GAPDH(内参基因)比值分别为1.25±0.52和0.70±0.30(P<0.05),SK2基因表达下调44%.免疫组化:与窦律组比较,房颤组心房肌细胞增大明显,SK2蛋白表达下调13%,但差异无统计学意义(P>0.05),SK2通道蛋白在细胞内分布2组差别无统计学意义.结论 与初步动物实验结果不同,人患持续性房颤后SK2基因和蛋白表达下调,用于防治动物房颤有效的SK2特异性阻断剂能否用于罹患持续性房颤的患者有待进一步研究.
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自发性高血压大鼠学习记忆能力和脑组织 SK2蛋白的表达
目的：探讨高血压对学习记忆能力的影响。方法：取自发性高血压（ SH ）大鼠和对照Wistar-Kyoto大鼠各7只，采用标准Ⅱ导联记录心电图，尾套法测定鼠尾动脉压，采用Y型迷宫和跳台实验测试大鼠的学习记忆能力，采用Western blot法检测脑组织小电导钙激活钾通道蛋白2（ SK2）的表达。结果：与对照比较， SH大鼠鼠尾动脉压增高（t＝12．060，P＜0．001），QRS时长和R-R间期延长（t＝3．147，3．917，P＜0．05），Y型迷宫实验学习次数减少（t＝3．279，P＝0．007），跳台实验上台次数和上台受电击总时间增加（t＝4．626，2．516，P＜0．05）；脑组织SK2蛋白表达也较对照组增加。结论：SK通道可能参与了高血压大鼠认知损害的过程。
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小电导钙激活钾通道分子结构及其电生理特性
近年来发现心肌细胞上存在小电导钙激活钾通道.小电导钙激活钾通道具有独特的分子结构、电生理学和药理学特性,在调节心肌细胞复极化方面起重要作用,为心律失常的治疗提供高度可能的靶位点.
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小电导钙激活钾通道在人心房肌细胞中的表达及功能
目的 探讨小电导钙激活钾通道在人心房肌细胞巾的表达情况和功能意义.方法 收集行心内直视手术的窦性心律先心病患者8例,取右心耳组织,行免疫组化分析3种SK通道亚型(SK1、SK2和SK3)表达情况;使用经典两步酶解法分离心房肌细胞,应用穿孔膜片钳和传统电压钳技术分别记录心房肌细胞动作电位(APs)和全细胞的钙激活钾电流(IK,Ca),比较给予SK通道特异性阻断剂apamm(100 nmol/L)前、后动作电位时程(APD)变化.结果 SK1、SK2和SK3通道亚型在心房肌细胞中均呈阳性表达,膜片钳记录证实IK,Ca的存在,且apamin明显延长复极化90%的动作电位时程(APD90),而对APD50无明显影响.结论 3种SK通道亚型在人心房肌细胞中均有表达;与SK通道在神经元细胞中介导动作电位后超极化过程的功能小同,在心房肌细胞中,SK通道是参与APs复极未期过程的重要离子通道.
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小电导钙激活钾通道的研究进展
小电导钙激活钾通道(SKca)是钙激活钾通道家族成员之一,它具有K+选择性、Ca2+高敏性和电压不依赖性等特性,以及调节神经元放电的功能,可能与学习记忆失调、小脑共济失调、癫痫等疾病有关.深入地了解小电导钙激活钾通道,将有助于揭示某些疾病的发病机制,并为临床治疗提供依据.
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小电导钙激活钾通道在人心房中的增龄性变化
目的 研究增龄对人心房肌小电导钙激活钾(SK2)通道的影响.方法 选取3个不同年龄阶段:<40岁(n=22)、40～60岁(n=34)和>60岁(n=18)窦性心律(SR)患者为研究对象,于体外循环手术中获取患者右心耳组织.急性酶分离方法分离单个人心房肌细胞,全细胞膜片钳技术检测不同年龄患者心房SK2通道电流的差异.Western blot和qRT-PCR检测不同年龄患者心房组织SK2通道蛋白和基因的表达变化.结果 采用该急性酶分离方法可获得细胞完整、横纹清晰、有电生理活性的心房肌细胞;<40岁患者组(n=18)与40～60岁患者组(n=8)相比,SK2通道电流无明显变化(P>0.05),与<40岁患者组(n=8)相比,>60岁患者组(n=10)SK2通道电流明显增加(-130 mV,P<0.01);与40～60岁患者组(n=8)相比,>60岁患者组(n=10)SK2通道电流也增加且差异有统计学意义(-130 mV,P<0.01).分别与<40岁(n=12)和40～60岁患者组(n=18)相比,>60岁患者组(n=10)SK2通道蛋白表达和基因表达均明显增加(P<0.05).结论 随着年龄的增加,人心房组织中SK2通道电流、基因和蛋白表达水平均明显增加,增龄导致的SK2通道重构可能参与了心房颤动的病理生理过程.
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心肌小电导钙激活钾通道及与心房颤动关系的研究进展
小电导钙激活钾通道在哺乳动物心肌组织中高度表达,参与心肌细胞动作电位复极末期,对动作电位时程和形态有重要影响.小电导钙激活钾通道在维持心脏正常功能活动中起重要作用.现就心肌组织小电导钙激活钾通道及与心房颤动的关系作一综述.
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小电导钙激活钾通道在心房颤动发病机制中作用的研究进展
心房颤动(atrial fibrillation, AF)是临床为常见的快速性心律失常之一. 2004年我国大规模流行病学研究发现,30岁以上AF总患病率为0.61%,随年龄增加房颤的发病率逐渐增加[1].AF可伴随多种心脏疾病(高血压、先天性心脏病、风湿性瓣膜病),增加心脏压力或心房扩张而促进AF的发生和维持. AF的持续易于引发脑卒中、心力衰竭等严重并发症进而降低生活质量,甚至危及生命. 然而,由于其病理生理机制还未完全阐明,无论是介入手术还是药物治疗都不理想. 现有药物治疗AF的选择是有限的, 主要问题在于收效甚微和不良反应大,其中包括威胁生命的室性心律失常和严重的心外毒性[2]. 因此,探讨预防和治疗房颤的更有效的药物一直是研究的热点.
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Flag和GFP双标记的SK2通道表达质粒的构建尧鉴定和序列分析
目的：：采用Overlapping PCR（重叠PCR）法进行人源SK2通道Flag和GFP融合表达质粒的构建，为下一步胞外运用Flag抗体进行SK2通道的转运调控研究奠定基础。方法：在既往克隆的人SK2通道基因的表达质粒pIRES-SK2的基础上，采用重叠PCR法构建Flag和GFP双标签标记的表达质粒pEGFP-N3-Flag-SK2（简写为Flag-SK2-GFP）。结果：构建的表达质粒Flag标签插入SK2通道的S1-S2胞外环区域，GFP标签连接SK2通道胞内的C末端，通过酶切、测序等证实质粒构建成功。结论：成功构建人心房肌SK2通道基因表达质粒Flag-SK2-GFP，为下一步研究SK2通道转运过程及调控机制奠定了基础。
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α-actinin2增加SK2通道在HEK293膜蛋白的表达
目的：证实α-Actinin 2与小电导钙激活钾通道（Small Conductance Ca2+-activated K+Channels, SK）的共同表达增加SK2在HEK293细胞膜上的表达。方法：HEK293细胞用RPMI 1640培养基培养。将HEK293细胞分为两组，对照组细胞转染pIRES-SK2质粒，实验组细胞共转染pIRES-SK2和pcDNA3-α-actinin2质粒。免疫荧光共聚焦显微镜和蛋白印迹技术检测SK2通道蛋白在HEK293细胞膜上的表达。结果：免疫荧光共聚焦显微镜检测到转染pIRES-SK2质粒的HEK293细胞膜上有SK2通道蛋白的表达。蛋白印迹技术显示实验组蛋白条带亮度明显高于对照组。结论：α-Actinin 2能增加SK2在HEK293细胞膜上的表达。
关键词： 小电导钙激活钾通道 α-Actinin2 HEK293
