ATP激活鼻咽癌细胞氯电流并减小细胞容积

采用全细胞膜片钳技术和细胞容积测量技术,在低分化鼻咽癌细胞株CNE-2Z上观察ATP 诱导的Cl- 电流的特性及其对细胞容积的影响。细胞外微摩尔水平的ATP 以剂量依赖性的方式激活一个具有弱外向整流特性,没有时间依赖性失活的电流,此电流的反转电位 [(-0.05 ± 0.03) mV]接近Cl- 的平衡电位(-0.9 mV)。用葡萄糖酸置换细胞外液Cl- 后, ATP 激活的电流明显减小并且反转电位发生改变。氯通道抑制剂NPPB (200 μmol/L)可以抑制这一电流 [(81.03 ± 9.3)%] 。此电流亦可被嘌呤受体(P2Y) 拮抗剂反应蓝 2 抑制 [(67.39 ± 5.06)%]。50 μmol/L 的 ATP 使在等渗状态下的细胞容积缩小, 替代和耗竭细胞外、内的Cl- 后, ATP 的这一作用消失。这些结果提示细胞外微摩尔水平的 ATP 可通过兴奋 P2Y 受体激活氯通道而产生与细胞容积调节相关的Cl- 电流。     

迁移的鼻咽癌细胞容积激活性氯电流

用膜片钳技术研究了Transwell小室趋化迁移后的鼻咽癌CNE-2Z细胞容积激活性CT电流。47％低渗刺激迁移后的CNE-2Z细胞诱发容积激活性氯电流,与未迁移细胞相比,其特性以及其对氯通道阻断剂的敏感性发生明显的变化,此电流的密度明显高于未迁移细胞,而且该电流几乎完全被氯通道阻断剂adenosine-5'-triphosphate(ATP,10 mmol/L)、5-nitro-2-3-phenylpropylamino benzoic acid(NPPB,100μmol/L)和他莫昔芬(30μmol/L)抑制,其中NPPB和他莫昔芬对迁移细胞的抑制作用明显强于未迁移细胞。迁移后的CNE-2Z细胞容积激活性氯通道对阴离子的通透性为:Br>Cl>I>葡萄糖酸,与未迁移细胞(I>Br>Cl>葡萄糖酸)不同。结果提示,容积激活性氯通道可能参与CNE-2Z细胞的迁移过程。     

人胎儿鼻咽上皮细胞的背景氯电流

采用膜片钳和图像分析技术,研究人胎儿鼻咽上皮细胞背景电流的特性及其与容积激活性氯电流的关系。在等张溶液中,可记录到一背景电流,该电流呈微弱的外向整流性,无明显时间依赖性失活,其翻转电位为(?0.73±1.7)mV(n=21),接近氯离子平衡电位(?0.9mV)。细胞外高张刺激(440mOsmol/L)明显抑制此电流(59.6±7.1)%,而低张刺激(160mOsmol/L)则诱发细胞产生容积激活性氯电流。氯通道阻断剂tamoxifen和5-硝基-2-(3-苯丙胺基)苯甲酸[5-nitro-2-(3-phenylpropylamino)benzoicacid,NPPB]显著地抑制背景电流并使细胞基础容积增大。上述结果表明,人胎儿鼻咽上皮细胞的背景Cl?电流是背景电流的重要成分,此Cl?电流与容积激活性氯电流及细胞基础容积调节有关。     

小剂量辣椒素对豚鼠心室肌细胞L-型钙电流的影响

应用全细胞膜片钳技术研究低浓度辣椒素(capsaicin,CAP)对单个豚鼠心室肌细胞L-型钙电流的影响及其作用机制.CAP(1～25 nmol/L)可浓度依赖性增加电压依赖性的ICa-L的峰值并下移I-V曲线.CAPl,10,25 nmol/L使ICa-L最大峰值分别由-9.67±0.7pA/pF增至-10.21±0.8pA/pF(P＞0.05),-11.37±0.8pA/pF和-12.84±0.9pA/pF(P＜0.05).CAP25nmol/L可明显使稳态激活曲线左移,激活中点电压(V0.5)由-20.76±2.0mV变至-26.71±3.0mV(P＜0.05),表明低浓度CAP改变了钙通道激活的电压依赖性.CAP25nmol/L对电压依赖性稳态失活曲线和ICa-L从失活状态下复活过程无明显影响.辣椒素受体(VR1)阻断剂钌红(RR,10μmol/L)可阻断低浓度辣椒素的效应.以上结果表明,低浓度辣椒素使钙通道稳态激活曲线左移,增加ICa-L,这一效应可能由VRl介导.     

急性缺氧增强豚鼠小脑前下动脉平滑肌细胞外向电流并抑制缝隙连接

本文旨在研究急性缺氧对微动脉血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells,VSMCs)膜电生理特性的影响。分离出豚鼠小脑前下动脉(anterior inferior cerebellar artery,AICA)段,胶原酶A消化后用显微镊去除微动脉外层结缔组织,然后给予无糖低氧的灌流液,同时应用全细胞膜片钳技术观察VSMCs膜电流的变化。结果显示:(1)当钳制电压在40mV时,急性缺氧引起一个反应幅度为(36.4±9.2)pA的外向电流,细胞静息膜电位从(33.2±1.9)mV超极化到(38.4±1.5)mV。急性缺氧电压依赖性地增强VSMCs外向电流,主要增强0～+40mV电压区间的激活电流幅度,+40mV激活电流幅度从(650±113)pA增加到(1900±197)pA。背景灌流K+通道阻断剂tetraethylammonium(TEA,1mmol/L)后,急性缺氧对VSMCs外向电流的增强作用显著减小。(2)急性缺氧使AICA上VSMCs的细胞膜电阻(R input)从(234±63)MΩ增加到(1211±201)MΩ,细胞膜电容(C input)从(279.3±83.2)p...     

弱激光对大鼠海马神经元钠通道特性的影响

利用波长670nm、功率5mW的半导体激光器照射急性分离的大鼠海马CA3区锥体神经元,应用全细胞膜片钳技术研究其电压门控Na 通道的特性.实验发现:弱激光作用5min时,Na 通道激活电位和峰值电位开始向负电位方向移动,7min激光作用达稳定;激光照射对Na 通道电流峰值无影响,对照组和激光照射组峰值电流密度分别为(-383.51±26.93)pA/pF和(-368.36±33.14)pA/pF(n=8,P>0.05);激光作用降低了Na 通道的激活阈值电位和峰值电位,对照组通道电流在-40mV激活,-30mV达峰值,激光照射组通道电流在-60mV激活,-40mV达峰值;激光照射改变了Na 通道半数激活电压和斜率因子,对照组和激光照射组的半数激活电压分别为(-42.091±1.537)mV和(-54.971±1.846)mV(n=8,P<0.01),斜率因子分别为(1.529±0.667)mV和(2.634±0.519)mV(n=8,P<0.05).结果表明,弱激光照射海马神经元可改变Na 通道的激活特性,从而影响动作电位的去激化过程,进而会引起神经元细胞生理功能发生变化.     

鼻咽癌细胞ClC-3在细胞周期中的表达

用免疫荧光、激光共聚焦显微镜图像分析及膜片钳等技术研究了鼻咽癌上皮CNE-2Z细胞容积激活性氯通道候选基因C1C-3的表达及其在细胞周期中与容积激活性氯电流及细胞容积调节性回缩(regulatoryvolumedecrease,RVD)的关系.结果显示,CNE-2Z细胞表达ClC-3.ClC-3蛋白主要位于细胞内而不是在细胞膜上,其表达水平及其在细胞中的分布呈细胞周期依赖性.G1期细胞的ClC-3表达水平较低而S期则较高,M期细胞的表达水平中等.在细胞周期中,ClC-3表达水平与细胞RVD能力及容积激活性氯电流水平呈反比.上述观察结果提示,ClC-3可能参与细胞周期的调节,但CNE-2Z细胞中的ClC-3可能不是与RVD有关的氯通道.     

低渗条件下小肠上皮细胞调节性细胞容积减小的离子通道机制

目的:观察人小肠上皮细胞调节性细胞容积减小(RVD)的过程,探讨参与RVD过程的离子通道机制.方法:将培养的人小肠上皮细胞暴露于低渗溶液, 利用电子细胞体积测量系统测定细胞平均容积变化过程和离子通道的参与过程;采用RT-PCR方法检测人小肠上皮细胞上离子通道的表达.结果:人小肠上皮细胞具有良好的RVD功能; 其RVD过程可被氯通道阻断剂NPPB 和钾通道阻断剂四乙铵所阻断; 进一步的研究发现, 中等电导钙激活性钾通道(IK)的特异性阻断剂Clotrimazole (CLT) (1μmol/L)可以明显抑制细胞的RVD过程,而大电导钙激活性钾通道(BK)和小电导钙激活性钾通道(SK)的特异阻断剂iberiotoxin (100 nmol/L)和apamin (100 nmol/L)对RVD过程无任何抑制作用.RT-PCR的结果也显示, 人小肠上皮细胞只有IK表达, 而无SK和BK的表达.结论:人小肠上皮细胞具有RVD功能,RVD过程的完成有赖于氯通道和钾通道的平行激活, 而其中参与容积调节的钾通道是中等电导钙激活型钾通道IK.     

鼻咽癌细胞CIC-3在细胞周期中的表达

用免疫荧光、激光共聚焦显微镜图像分析及膜片钳等技术研究了鼻咽癌上皮CNE-2Z细胞容积激活性氯通道候选基因CIC-3的表达及其在细胞周期中与容积激活性氯电流及细胞容积调节性回缩(regulatory volume decrease,RVD)的关系。结果显示,CNE-2Z细胞表达CIC-3。CIC-3蛋白主要位于细胞内而不是在细胞膜上,其表达水平及其在细胞中的分布呈细胞周期依赖性。G1期细胞的CIC-3表达水平较低而S期则较高,M期细胞的表达水平中等。在细胞周期中,CIC-3表达水平与细胞RVD能力及容积激活性氯电流水平呈反比。上述观察结果提示,CIC-3可能参与细胞周期的调节,但CNE-2Z细胞中的CIC-3可能不是与RVD有关的氯通道。     

鼻咽癌细胞CIC-3在细胞周期中的表达(英文)

用免疫荧光、激光共聚焦显微镜图像分析及膜片钳等技术研究了鼻咽癌上皮cNE-2Z细胞容积激活性氯通道候选基因C1C-3的表达及其在细胞周期中与容积激活性氯电流及细胞容积调节性回缩(regulatorly volume decrease,RVD)的关系。结果显示,CNE-2Z细胞表达CIC-3。C1C-3蛋白主要位于细胞内而不是在细胞膜上,其表达水平及其在细胞中的分布呈细胞周期依赖性。G1期细胞的C1C-3表达水平较低而S期则较高,M期细胞的表达水平中等。在细胞周期中,C1C-3表达水平与细胞RVD能力及容积激活性氯电流水平呈反比。上述观察结果提示,C1C-3可能参与细胞周期的调节,但CNE-2Z细胞中的C1C-3可能不是与RVD有关的氯通道。     

睫状体色素上皮细胞容积激活性氯电流

为研究睫状体色素上皮 (pigmentedciliaryepithelial,PCE)细胞容积激活性Cl-电流的特性 ,用膜片箝全细胞记录技术记录了猪的低渗液诱发的容积激活性Cl-电流。此电流外向占优势 ,几乎没有时间依赖性失活 ,电流 电压曲线显示此电流反转电位 (- 6 3± 0 5mV)很接近氯离子平衡电位的计算值 (ECl=0mV)。电流的激活依赖于细胞内ATP ,细胞外ATP抑制外向电流和内向电流 ,但外向电流抑制率大于内向电流抑制率 (92 %比 74% ,P <0 0 1)。氯离子通道阻断剂tamoxifen抑制外向电流和内向电流 ,两个抑制率几乎相等 (85 %比 87% ,P >0 0 5 )。此电流特性与其他类型细胞的P糖蛋白相关电流很相似。结果提示PCE细胞容积激活性Cl-电流的形成可能与P糖蛋白有关     

小檗碱激活人结肠癌细胞容积敏感的氯通道

本文旨在研究小檗碱对人结肠癌细胞(SW480)氯通道的作用.采用膜片钳技术记录小檗碱激活的SW480全细胞氯电流,并用高渗和低渗灌流液、以及氯通道阻断剂研究该电流的生理学和药理学特性.结果显示,当细胞处在等渗液中,可在SW480细胞膜上记录到微弱且稳定的背景电流;小檗碱(10 nmol/L)可诱发SW480细胞迅速产生...     

HERG钾通道在细胞容量调节中的作用

目的:研究HERG钾通道在细胞容量调节中的作用,并探讨其作用机制。方法:全部试验应用稳定转染HERG-HEK293细胞和HEK293细胞。应用全细胞膜片钳技术记录HERG钾电流。结果:1当HERG-HEK293细胞处于低渗状态,指令电压为0 mV时,Istep增加60%(n=12,P0.05);如指令电压为+30 mV,Itail增加72.1%(n=11,P0.01),增大的HERG电流可被特异性HERG钾电流阻断剂Cisapride(100nM)抑制,Istep被抑制97.2%(n=6,P0.01),Itail被抑制174.1%(n=6,P0.01)。2在低渗状态,指令电压为0 mV时,容量调节性氯通道阻断剂尼氟灭酸(NFA,10 nmol/L)使Istep抑制46.2%(n=12,P0.01),Itail抑制48.5%(n=11,P0.01);给以容量调节性氯通道阻断剂DIDS 100μmol/L时,Istep抑制45.9%(n=12,P0.01),Itail抑制51.1%(n=11,P0.01)。结论:HERG通道部分参与调节性细胞容量下降过程。其参与的细胞容量调节与容量调节性氯通道的激活相伴随。     

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5×10-7mol/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、5×10-7mol/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。     

大鼠海马神经干细胞体外培养分化过程中钾电流的变化

目的:探讨新生大鼠海马神经干细胞体外培养分化后的神经元样细胞钾电流的变化.方法:神经干细胞体外扩增培养并传代后,撤除有丝分裂原并加血清诱导分化,应用全细胞电压钳技术检测分化后培养1 d、7 d、14 d、21 d细胞的电压依赖性钾电流.结果:分化后培养1 d的细胞,未检测出钾电流;分化后培养7 d、14 d、21 d的细胞,在 50 mV电压水平下的钾电流幅值分别为(18.077±2.789)pA/pF, (13.099±2.742)pA/pF, (34.045±8.067)pA/pF.该电流为两种电流的混合,分别能被TEA和4-AP所阻断,可能为缓慢失活的延迟整流钾电流(IK)和快速失活的瞬时外向钾电流(IA).结论:新生大鼠海马神经干细胞诱导分化后,随着体外培养时间的延长,钾离子通道的功能逐渐成熟.     

木黄酮对小鼠胰岛β细胞电压依赖性钙通道表达和电流的影响

目的:研究长期抑制酪氨酸激酶活性对胰岛β细胞中电压依赖性钙通道的影响,探讨酪氨酸激酶在胰岛β细胞中的作用.方法:原代培养小鼠胰岛和胰岛β细胞,经0.1 mmol/L酪氨酸激酶抑制剂木黄酮处理12 h后,运用全细胞电流记录的方法观察电压依赖性钙电流以及动作电位的改变,RT-PCR方法观察电压依赖性钙通道α1亚单位的表达改变.结果:木黄酮处理12 h后,小鼠胰岛β细胞的电压依赖性钙电流明显减小(13.83±1.515pA/pFvs 7.012±1.502 pA/pF,P＜0.01,n=6),动作电位幅度明显减弱(38.50±7.46 mV vs 15.95±4.39 mV,P＜0.01,n=6).木黄酮处理12 h后,小鼠胰岛中电压依赖性钙通道的α1亚单位的表达明显减少,降低为对照组的0.792±0.078(P＜0.01,n=5).结论:木黄酮处理可以抑制小鼠胰岛β细胞中电压依赖性钙通道的表达和电流,提示长期抑制酪氨酸激酶活性在胰岛β细胞功能损害中具有重要作用.     

缺氧/复氧早期对豚鼠心室肌持续性钠电流的影响

目的:研究心室肌细胞持续性钠电流(INa.P)在缺氧/复氧早期的变化,探讨其在此病理条件下的作用及意义。方法:运用全细胞膜片钳技术记录持续性钠电流,并观察其在缺氧-复氧模型下的变化。结果:①在0.5Hz,1Hz和2Hz的刺激频率下第1个和第8个刺激脉冲引起的INa.P电流密度差值分别为(0.021±0.014)pA/pF,(0.097±0.014)pA/pF和(0.133±0.024)pA/pF(P<0.01);②分别在-150~-80mV,阶跃10mV的钳制膜电位下去极化至-30mV,INa.P逐渐减小;③在缺氧条件下,INa.P电流密度增大,并随缺氧时间延长增大更显著;④在正常、缺氧15min和复氧5min时INa.P密度分别为(0.500±0.125)pA/pF,(1.294±0.321)pA/pF和(0.988±0.189)pA/pF(与对照比较P<0.01)。结论:以上特性提示INa.P在缺氧/复氧过程心律失常的产生及钙超载引起心肌损伤的机制中起重要作用。     

大鼠肺动脉平滑肌细胞钙激活氯通道电流的电生理检测

目的：研究大鼠肺动脉平滑肌细胞钙激活氯通道电流的电生理特性。方法：膜片钳全细胞和膜内向外记录模式检测大鼠肺动脉平滑肌细胞上钙激活氯通道全细胞电流和单通道电流。结果：大鼠肺动脉平滑肌细胞记录到稳定的钙激活氯通道电流（ICl（Ca））;ICl（Ca）表现出典型的外向整流特性和电压时间依赖性激活。结论：大鼠肺动脉平滑肌细胞膜上存在电压、时间依赖性氯通道电流,钙激活氯通道通过促进肺动脉平滑肌细胞去极化而成为调节肺动脉特性的关键调节因子。     

鼻咽上皮细胞的调节性容积回缩能力及机制

用图像分析系统和通道阻断法研究了原代人胎儿鼻咽上皮细胞的调节性容积回缩(regulatoryvolumedecrease,RVD)能力及其机制。结果发现,低渗刺激可诱发鼻咽上皮细胞产生RVD,在160-240mOsmol/L范围内,RVD强弱与渗透压呈“S”形负相关(r=-0.99,P<0.05),与细胞肿胀程度呈“S”形正相关(=0.99,P<0.05)。Cl~-通道阻断剂tamoxifen(20μmol/L),ATP(10mmol/L)或NPPB(100μmol/L)对RVD阻抑率分别为100%(P<0.01),76.3%(P<0.01)和62.7%(P<0.01)。本研究表明,鼻咽上皮细胞受到低渗刺激时可产生RVD,Cl~-通道开放是其RVD的关键机制。     

肾性高血压大鼠肺动脉平滑肌细胞钾通道的研究

目的:观察肾性高血压大鼠(RHR)肺动脉平滑肌细胞膜电容(Em)、膜电流(I)、电流密度(pA/pF)、膜电位和I-V曲线的变化及盐酸埃他卡林对正常血压及肾性高血压大鼠肺动脉平滑肌钾通道的影响。方法:用内径为0.2~0.3 mm的银夹夹住大鼠左肾肾动脉起始部,制成两肾一夹RHR模型,血压以无创性套尾法测量。急性分离大鼠肺内动脉平滑肌细胞,用全细胞记录技术记录细胞钾电流、膜电容并计算电流密度。结果:RHR肺动脉平滑肌细胞膜电容均值为(3.43±1.16)pF,比正常血压大鼠(NTR,4.98±0.62pF)降低31.1%;钾电流值为(0.54±0.26)nA,比正常大鼠(1.70±0.67nA)降低68.2%;电流密度值为(180±90)pA/pF,比正常大鼠(350±80 pA/pF)降低48.6%;膜电位为(-26.96±7.23)mV,比正常大鼠(-27.66±7.1 mV)降低2.5%。盐酸埃他卡林在0.1-100μmol.L-1浓度下,可显著增强正常血压大鼠动脉平滑肌钾电流;在1.0-100μmol.L-1浓度下,可显著增强肾性高血压大鼠动脉平滑肌钾电流。结论:RHR的膜电容、膜电流、电流密度比正常血压大鼠低,I-V曲线下移。盐酸埃他卡林对正常血压大鼠及肾性高血压大鼠动脉平滑肌钾电流都有增强作用。