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低氧对肺动脉平滑肌细胞钾离子通道影响的研究进展
氧敏感的离子通道在肺动脉平滑肌细胞低氧感受与反应中的作用是近年缺氧性肺血管收缩反应(hypoxic pulmonary vasoconstriction, HPV)研究热点,HPV 是机体重要的生理性调节机制,自1867 年以来人们逐渐发现低氧可引起肺血管收缩,并对其细胞学和分子学机制进行了长期的探索,发现低氧既可使去内皮肺动脉环收缩,又可使单个的肺动脉平滑肌细胞(pulmonary artery smooth muscle cells, PASMCs) 收缩,因而认为PASMCs 既是低氧的感受器,又是低氧的效应器[1].
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“病因选择治疗”:青少年的成人起病型糖尿病开启糖尿病精准医疗时代
青少年的成人起病型糖尿病(MODY),因在胰岛β细胞的发育和成熟中起重要作用的各种转录因子的杂合突变和导致β细胞功能遗传缺陷的葡萄糖激酶(GCK)或胆固醇酯水解酶(CEL)杂合突变所导致。MODY的临床特点是常染色体显性遗传、发病早(通常在25岁以前诊断)、与自身免疫或胰岛素抵抗无关以及内源性胰岛素分泌功能没有完全丧失。除美国糖尿病学会(ADA)命名的7种MODY基因外,近年又新发现6种致病基因包括编码ATP敏感性钾离子通道(KATP通道)的2种基因、胰岛素基因及3种转录因子基因。目前约80%的MODY个体被误诊为1型糖尿病(T1DM)或2型糖尿病(T2DM)[1]。误诊导致误治,从而延误病情、加重糖尿病进展。因此,当需要决策患者的治疗方法、预测其预后以及对患病风险较高的家族成员进行分析和遗传咨询时,正确诊断MODY以及将MODY从T1DM和T2DM中鉴别出来并进行个体化或精准医疗(precision medicine)非常重要。
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吡啶核苷酸调控离子通道
吡啶核苷酸常作为辅酶,参与各种氧化还原反应及细胞代谢,还可以作为电子供体、底物或配体参与调节细胞信号转导、基因转录、电子转运。新研究表明,吡啶核苷酸参与调控离子转运,可与电压门控性钾通道的β亚基结合,进而影响钾离子通道的门控动力学;此外,吡啶核苷酸参与调控细胞膜上电压门控性钠通道、三磷酸腺苷( ATP)敏感钾通道及肌浆网上的钙释放通道,从而揭示其与细胞内钾、钠、钙离子的稳态有关,近年来针对吡啶核苷酸与心律失常发生的相关研究备受关注。
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骨髓间充质干细胞移植对心肌梗死后心室肌细胞钾离子通道Ito Kv4.2的影响
目的 研究心肌梗死后移植骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMMSCs)对心室肌细胞钾离子通道Ito亚单位Kv4.2基因表达的影响方法 40只SD(Sprague-Dawley)大鼠随机分成4组(10只/组):假手术组、心肌梗死组、心肌梗死+干细胞组和心肌梗死+细胞培养基组.开胸结扎冠状动脉前降支建立心肌梗死模型,建模成功后,在梗死周围分别注入BMMSCs和细胞培养基,心肌梗死组仅建立心肌梗死模型,假手术组仅开胸子以前降支穿线但不结扎.2周后行心肌组织HE染色和荧光显微镜观察移植细胞,逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)和Western blot分别检测钾离子通道Ito亚单位Kv4.2基因mRNA和蛋白水平.结果 (1)心肌组织免疫荧光检测发现,BMMSCs集中分布于梗死区和梗死心肌周围;(2)心肌梗死组和心肌梗死+细胞培养基组Kv4.2 mRNA量(0.39±0.02,0.41±0.04)和蛋白量(0.47±0.02,0.50±0.05)明显下降,与假手术组(0.76±0.05,0.74±0.06)相比差异有统计学意义(P<0.01);心肌梗死+干细胞组Kv4.2 mRNA量和蛋白表达量(0.57±0.05,0.64±0.03)较心肌梗死组(0.39±0.02,0.47±0.02)明显升高(P<0.01).结论 骨髓间充质干细胞移植后心肌梗死大鼠钾离子通道Ito亚单位Kv4.2基因表达上升,可能减少心律失常发生.
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编码钾离子通道蛋白的KCNE基因家族与心律失常
心肌细胞电压依赖性钾离子通道(Kv)由α亚基和β亚基共同组成,α亚基以四聚体形式形成孔道;β亚基作为α亚基的辅助亚单位,调节其门控动力学特性和对药物的反应性,影响通道蛋白的转运、修饰以及细胞膜定位.KCNE基因家族编码一类钾离子通道β亚基,与KCNQ1、HERG、Ky3.4、Ky2.1、Ky4.2以及HCN等多种离子通道相互作用,维持细胞正常的电生理学特性,其结构和功能的异常将导致心脏电活动的紊乱,引起各种心律失常.笔者现对其相关研究进展作一综述.
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慢性前列腺炎患者前列腺上皮钾通道的表达及其意义
为探讨钾离子通道在慢性前列腺炎发病机理中的作用,我们应用SP免疫组化染色技术,对75例前列腺增生伴或不伴慢性炎症患者术后标本进行了Ky1.3钾离子通道的检测.现报告如下.
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纤维蛋白原在移植静脉内膜增生中的作用
自体大隐静脉(HSV)被认为是血管移植术合适的材料,但内膜增生(IH)所致术后狭窄制约其应用.纤维蛋白原(FG)在其中的作用日益受到重视.我们采用IH模型来研究ATP敏感性钾离子通道(K+ATP)在FG和IH中的作用.
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KATP通道开放剂与心肌保护
KATP通道是钾离子通道中的一种.目前已在体内多种组织中发现,如胰腺、脑、心脏、血管和骨骼肌等.1983年Noma[1]首先发现心血管系统的KATP通道后,许多研究发现其在心肌保护机制中起着重要的调控作用,利用KATP通道开放剂(PCO)进行心肌保护逐渐成为研究热点.
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子宫肌层中大电导钙激活钾通道的表达与分娩发动的关系
人类的分娩发动机制复杂,其动因尚不清楚.研究发现足月妊娠子宫平滑肌中的钾离子通道的开放和失活可调控子宫的舒张状态,这一机制在分娩中有重要作用[1].而在未妊娠和妊娠子宫平滑肌细胞中,大电导钙激活钾通道(large conductance Ca2+-activated K+-channel,BKCa)是主要的钾通道[2],因为其电导大,表达密度高,所以在调节子宫肌细胞膜静息电位和细胞兴奋性中发挥重要作用.
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成骨细胞的钙离子通道
离子通道(ionic channels)是神经、肌肉和其它组织细胞膜兴奋性的基础,是产生与传递电信号的主要成分.离子通道的各种性质决定了包括大脑在内的神经、肌肉以及其它组织细胞的电活动,在生物功能上它们具有重要的作用.近年来,离子通道结构与功能的研究随着生物化学、分子生物学、药物学的不断创新以及膜生物物理学特别是膜片钳技术(patch clamp)的新突破而有了飞速的发展.因此,人们对离子通道的认识,无论是阳离子通道,例如:钙离子通道、钾离子通道、钠离子通道等,还是阴离子通道,例如:氯离子通道等都有了飞跃的进步.而且随着研究的不断深入,学者们在发现了包括成骨细胞在内的部分非兴奋性细胞细胞膜上存在离子通道后,对存在于非兴奋性细胞的离子通道的作用进行了大量研究.本文针对非兴奋性细胞成骨细胞的钙离子通道的研究进行综述.
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4-氨基吡啶对小细胞肺癌中电压激活性钾离子电流和细胞增殖的影响
目的探讨4-氨基吡啶(4-AP)对小细胞肺癌(SCLC)中电压激活性K+电流和细胞增殖的抑制作用.方法运用全细胞膜片钳技术,记录和分析4-AP对SCLC中电压激活性K+电流的抑制作用;运用流式细胞仪,检测4-AP对SCLC细胞增殖周期的影响;通过细胞体外增殖试验,证实4-AP对SCLC细胞增殖的抑制作用.结果 5 mmol/L的4-AP可将峰值外向K+电流(除极化到+80 mV时激活) 从1.22±0.11 nA降低到0.59±0.10 nA.流式细胞仪检测结果显示,应用4-AP 3 d后,能使SCLC细胞增殖周期中的G0/G1期阻滞,S期和G1/M期的比率下降(P<0.01);0.1,5,10,15,20 mmol/L的4-AP均能抑制SCLC细胞体外增殖,抑制的程度与药物的浓度、作用时间有关.结论电压激活性K+通道在SCLC细胞增殖过程中起重要作用,K+通道阻滞剂能抑制SCLC细胞的增殖.
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多发性硬化T细胞钾离子通道研究进展
多发性硬化(multiple sclerosis, MS)是一种主要累及中青年中枢神经系统的自身免疫性疾病,目前发病机制不清.近年有关T细胞钾离子通道参与MS异常免疫反应的证据逐年增多,为MS发病机制及治疗研究提供了新思路.此文就MS T细胞钾离子通道研究的新进展进行综述.
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癫痫持续状态后大鼠海马区钾离子通道Kv1.6的表达
目的 研究氯化锂-匹罗卡品致癫痫持续状态后大鼠海马区钾离子通道Kv1.6的表达及分布变化,探讨钾离子通道Kv1.6与癫痫发作的关系.方法 48只健康雄性Sprague-Dawley大鼠按配对比较法随机分为实验组和对照组,每组按随机区组法继续随机分为6h、1d、2d和3d4个观察时间点亚组(n=6).通过大鼠脑电监测记录大鼠脑电变化情况,通过尼氏染色观察脑组织病理改变,采用免疫组织化学染色和Western印迹方法检测各时间点大鼠海马区Kv1.6的表达及分布变化.结果 (1)脑电监测:正常大鼠脑电图表现为波幅较均匀一致的0波,痫性发作后开始出现慢波、棘波,波幅、节律不规则,癫痫持续状态过程中表现为长程的棘波活动.(2)尼氏染色:癫痫持续状态后6h未发现明显形态学及神经元数量改变;癫痫持续状态后1d,海马区神经元结构松散,神经元数量减少;癫痫持续状态后2、3d,海马区神经元进一步减少,且出现神经元肿胀、变形、尼氏小体减少甚至消失.(3)蛋白表达检测:癫痫持续状态后6h,Kv1.6在海马CA3和CA1区表达较对照组无明显变化(均P>0.05);癫痫持续状态后1、2d及3d,Kv1.6在海马CA3区(0.117 ±0.040、0.135±0.029、0.112±0.050)表达较对照组(0.192±0.054、0.201±0.062、0.184±0.042)显著减少(t=3.861、3.745、5.579,均P<0.05),在CA1区(0.114±0.023、0.082±0.031、0.106 ±0.043)表达较对照组(0.165±0.036、0.187±0.025、0.172±0.052)也显著降低(t=3.221、6.360、3.645,均P<0.05).癫痫持续状态后6h、1d、2d及3d,Kv1.6在海马DG区表达较对照组无明显变化(P>0.05).结论 Kv1.6的表达下调可能与癫痫的发作相关.
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视网膜神经节细胞钾离子通道的表达与功能
视网膜神经节细胞(retinal ganglion cells,RGCs)不可逆性凋亡是视神经损害的主要原因.在许多视神经相关疾病中如青光眼、年龄相关性黄斑变性、糖尿病视网膜病变、葡萄膜炎和玻璃体视网膜病变等,RGCs凋亡是视觉障碍的一个主要原因.RGCs的电性能主要取决于离子通道的存在.各种离子通道中,钾离子通道起到了非常关键的作用.本文就钾离子通道在RGCs上的表达及其功能进行综述.
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钾离子通道作为肿瘤治疗靶点的研究
钾离子通道是细胞膜上重要的离子通道,在肿瘤细胞中有不同的表达,有些钾离子通道参与肿瘤细胞的增殖和分化,对肿瘤细胞的凋亡也起作用,通过了解钾离子通道在肿瘤细胞中的表达和可能的应用,为肿瘤治疗提供新的靶点.
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苯甲酰胺类Kv1.5钾离子通道阻滞剂的研究
文献报道Kv1.5钾离子通道为治疗心房颤动的一个安全有效的靶点.在前期研究中我们证明化合物CPUY11018有中等的抑制Kv1.5钾离子通道的作用,但其稳定性较差.为了改善其稳定性同时为了探讨构效关系,本文利用骨架迁越原理,合成了4个系列共17个苯甲酰胺类衍生物并测定其Kv1.5阻滞活性.其中,化合物8c显示出良好的Kv1.5阻滞活性.
关键词: Kv1.5 超速延迟整流钾离子通道 钾离子通道 心房颤动 -
钾通道在MPP+诱导的α-synuclein转基因细胞凋亡中的作用
目的 帕金森氏病(PD)的主要病理表现为中脑黑质致密部多巴胺能神经元的进行性死亡,为了揭示帕金森氏病中多巴胺能神经元死亡的机制,我们研究了钾离子通道在MPP+(1-甲基-4-苯基吡啶)诱导的野生型及α-synuclein转基因SH-SY5Y细胞死亡中的作用.方法 MPP+孵育野生型及转染A53T突变型α-synuclein基因的SH-SY5Y细胞,或提前孵育钾离子通道抑制剂,全细胞膜片钳技术观察钾电流的改变.结果 ①MPP+可以诱导野生型及转染α-synuclein基因的SH-SY5Y细胞中延迟整流钾电流[IK(DR)]的增加,并且在α-synuclein转基因细胞中IK(DR)的增加更显著;②MPP+孵育野生型及转染α-synuclein的SH-SY5Y细胞6 h即可诱导Ik电流的增加,24~48 h Ik电流增加加剧:③四乙铵(TEA)可以抑制MPP+诱导的野生型和α-synuclein转基因SH-SY5Y细胞中钾电流的增加.结论 钾离子通道的开放及延迟整流钾电流的增加在MPP+诱导的帕金森氏病细胞模型中发挥重要作用,为揭示PD中多巴胺能神经元的凋亡提供了新的思路.
关键词: 帕金森氏病 钾离子通道 延迟整流钾电流 α-synuclein -
原发性醛固酮增多症遗传学研究进展
原发性醛固酮增多症(primary aldosteronism,PA)是一种常见的、可治愈的继发性高血压的原因之一,主要由醛固酮瘤(aldosterone-producing adenoma,APA)或特发性醛固酮增多症(idiopathic hyperaldosteronism,IHA)引起,只有小部分的PA是家族性醛固酮增多症(familial hyperaldosteronism,FH)。基因组学技术的发展,使得人们逐步阐明了与APA、IHA和FH发生有关的部分异常基因。本文主要描述了与PA有关的异常基因,以期为PA分型诊断和继发性高血压的治疗提供新的方向。
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成骨细胞钾、钙离子通道的研究进展
骨质疏松的发病率呈现逐年上升的趋势,患者生活质量下降,其所带来的危害已引起全世界的广泛关注.骨质疏松的发病机制复杂,涉及因素较多,但成骨细胞功能障碍处于中心环节.研究发现成骨细胞表达多种离子通道,本文将对钾离子和钙离子通道进行综述分析.
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心肌细胞上的KCNK通道
KCNK通道是一类新型的钾离子通道,具有4个跨膜片断和2个膜孔区.它广泛分布于兴奋和非兴奋组织中,在心肌细胞上主要为TWIK、TASK和TREK.此类通道对经典的钾通道阻断剂并不敏感,机械刺激、不饱和脂肪酸、pH、吸入性麻醉剂等因素则可影响其活动.KCNK通道可能作为背景钾通道,在调节心肌细胞动作电位平台期的时程、幅度及静息电位维持等方面有重要作用.