双孔通道家族与钙信号调节

钙离子（Ca2+）在细胞各项生理活动中发挥着重要作用. 胞浆游离Ca2+浓度（［Ca2+］i）的变化与细胞功能、信号转导及细胞损伤和凋亡都有密切联系．研究证实,烟酸腺嘌呤二核苷磷酸(nicotinic acid adenine dinucleotide phosphate, NAADP)是一种有效的胞内Ca2+释放活化剂,但具体作用机制尚不明确．有研究表明,双孔通道家族(two pore channels,TPCs)可能与此有关．本文对TPCs的结构与功能及其生理病理等相关性的研究进展作一综述,从而为进一步研究TPCs生理功能提供依据．     

一氧化碳对细胞离子通道的作用研究进展

内源性一氧化碳(carbon monoxide,CO)是一种旁分泌和自分泌气体信息分子,对多种离子通道有调节作用.CO对血管平滑肌细胞和颈动脉体球细胞大电导钙激活钾通道(large-conductance calcium-activated potassium channels,BKCa channels)均有激活作用;对血管平滑肌细胞膜ATP敏感钾通道(ATP-sensitive potassium channels,KATP channels)和心肌线粒体膜KATP通道可能有开放作用;对重组的人双孔钾通道hTREK-1有调节作用;但对钙通道的作用则随细胞类型的不同而不同,可能表现为开放或抑制.     

双孔钾通道在麻醉和睡眠中作用的研究进展

双孔钾通道是近年来发现的一种背景钾离子通道,广泛分布于各种组织细胞,参与维持细胞的静息膜电位。研究发现双孔钾通道可参与调节睡眠觉醒周期和痛觉传递,并与全身麻醉药产生的镇痛、镇静、抗焦虑作用有关。本文主要对双孔钾通道参与调节上述生理、病理过程的相关研究进展进行了综述。     

组织酸化参与外周痛觉传递的离子通道机制

组织酸化可以导致痛觉的产生.初级感觉神经元可以通过离子通道来感受外周的组织酸化.已鉴定了几个离子通道家族可能参与了外周组织酸化的感受：a.酸敏感离子通道(ASICs)是可以被酸直接门控的阳离子通道;b.辣椒素受体(VR1)可被酸敏化,同时可被pH＜6.0直接激活;c.P2X2和P2X2/3受体通道反应被酸上调;d.TwIK相关的酸感受钾通道（TASK）是被酸关闭的双孔内向整流钾通道.这些通道被酸所调控的共同结果就是提高了神经元的兴奋性.因此,它们在介导了组织酸化所诱导的痛觉感受和传递中具有重要作用.     

大电导钾离子通道(BK)结构与功能的研究进展

大电导钙离子激活钾通道(BK)是细胞膜上唯一接受细胞内Ca2+和膜电位双重调控的离子通道.最新发表的关于BK通道电镜结构及其胞质功能域的晶体结构的文章,第一次展示了BK通道各亚基的组装,并证实通道各功能域在通道门控机制中存在紧密的相互作用.近年来,针对BK通道的功能调节及其门控动力学模拟的研究取得较多进展,有助于更好地理解BK通道发挥生理功能的门控机制,并揭示BK通道相关疾病的病理生理学基础.     

甲氧基黄酮类化合物对囊性纤维化跨膜电导调节因子的激活作用

囊性纤维化跨膜电导调节因子(CFTR)是一种c AMP依赖的Cl-通道蛋白,其在上皮液体分泌过程中具有重要作用。本研究组在前期工作中观察到两种甲氧基黄酮类化合物3’,4’,5,5’,6,7-六甲氧基黄酮(HMF)和5-羟基-6,7,3’,4’-四甲氧基黄酮(HTF)能够有效地激活CFTR Cl-通道,但是作用机制尚不清楚。本研究旨在利用细胞荧光淬灭模型和短路电流技术系统研究HMF和HTF对CFTR Cl-通道的激活作用。荧光淬灭实验结果显示两种化合物均能以剂量依赖的方式激活CFTR Cl-通道,该激活作用具有快速、可逆的特点,可被CFTR特异性抑制剂CFTRinh-172完全抑制;引人注目的是,HMF(EC50=2μmol/L)是迄今发现的亲和力最高的黄酮类CFTR Cl-通道激活剂。HMF和HTF对CFTR Cl-通道的激活作用具毛喉素(forskolin,FSK)依赖特性,与FSK和3-异丁基-1-甲基黄嘌呤(3-Isobutyl-1-methylx,IBMX)的作用存在相加效应,但是与三羟基异黄酮(genistein,GEN)的作用之间不存在协同效应。离体组织研究结果显示,HMF和HTF能够显著促进大鼠结肠粘膜Cl-电流及小鼠气管粘膜下腺液体分泌。以上结果提示,HMF和HTF能够通过提高c AMP水平和直接与CFTR蛋白作用两条途径发挥CFTR Cl-通道激活作用。本研究为深入揭示黄酮类CFTR Cl-通道激活剂结构与功能之间的关系奠定了基础。     

双孔钾通道TREK-1 结构、分布、调控因素及其抗癫痫作用的研究进展

：钾离子通道是最大最复杂的离子通道家族,迄今为止在人类基因组中共克隆出了70 余种钾离子通道亚型,其中双孔钾离 子通道是近年来新发现的一类钾离子通道亚家族,它们在结构上与电压依赖性钾通道、钙激活钾通道,内向整流型钾通道等传统 的单孔钾离子通道差异很大。双孔钾离子通道,具有4 个跨膜片段,形成独特的2 个孔道结构域,主要介导背景钾电流。由于其介 导背景钾电流而参与并维持静息膜电位形成等重要生理作用而备受关注。近年来研究最多的双孔钾通道TREK-1 几乎表达于机 体的每一个细胞,可被细胞内酸度、膜牵张、多不饱和脂肪酸、温度、受体偶联第二信使系统调控,调节细胞兴奋性,参与一系列生 理、病理过程,与神经系统疾病如癫痫密切相关,本文就此做一综述。     

双孔钾通道TREK-1结构、分布、调控因素及其抗癫痫作用的研究进展

钾离子通道是最大最复杂的离子通道家族,迄今为止在人类基因组中共克隆出了70余种钾离子通道亚型,其中双孔钾离子通道是近年来新发现的一类钾离子通道亚家族,它们在结构上与电压依赖性钾通道、钙激活钾通道,内向整流型钾通道等传统的单孔钾离子通道差异很大。双孔钾离子通道,具有4个跨膜片段,形成独特的2个孔道结构域,主要介导背景钾电流。由于其介导背景钾电流而参与并维持静息膜电位形成等重要生理作用而备受关注。近年来研究最多的双孔钾通道TREK-1几乎表达于机体的每一个细胞,可被细胞内酸度、膜牵张、多不饱和脂肪酸、温度、受体偶联第二信使系统调控,调节细胞兴奋性,参与一系列生理、病理过程,与神经系统疾病如癫痫密切相关,本文就此做一综述。     

血管内皮细胞容量激活的氯通道

氯通道是血管内皮细胞上主要的离子通道，容量激活的氯通道是其中一种主要类型并广为研究。已经主宰容量激活的氯通道在维持静息膜电位，调节细胞内钙、ｐＨ值，影响细胞增殖和分化中起着重要的作用。本文综述了血管内皮细胞容量激活氯通道的基本电生理及分子生物学特性，并初步探讨该通道的调节机制。     

靶向TRPA1通道的药物开发研究进展

瞬时受体势(Transient Receptor Potential,TRP)通道是一种非选择性阳离子通道,广泛分布于神经和非神经细胞中。TRPA1作为TRP通道的一个亚型,是一种温度敏感型的TRP通道,其温度激活阈值与物种有关。在小鼠体内,TRPA1可以被低温(17℃)激活,然而在绿安乐蜥体内TRPA1的温度激活阈值却达到了35.8℃。TRPA1除了可以响应温度刺激之外,还可以被化学刺激、机械刺激等多种理化方式激活。TRPA1基因的功能获得性突变会导致家族性发作性疼痛综合征。由于TRPA1在温度感知、痛觉产生、哮喘、瘙痒等众多生理与病理过程中发挥着重要作用,因而TRPA1受到了广泛关注。文章总结TRPA1通道的生理特性,并对其参与的机体生理调节及靶向TRPA1通道的药物开发现状和前景进行综述,以期为临床上治疗相关疾病提供理论基础。     

血管紧张素Ⅱ对血管平滑肌细胞中大电导钙激活钾通道的多重调节作用（英文）

肾素-血管紧张素系统(renin-angiotensin system, RAS)是影响血管平滑肌细胞张力的重要因素。RAS主要活性物质血管紧张素Ⅱ (angiotensin Ⅱ, Ang Ⅱ)可通过激活血管紧张素Ⅱ-1型受体(angiotensin Ⅱ type 1 receptor, AT1R)升高胞内Ca~(2+)浓度,收缩平滑肌细胞。大电导钙激活钾(large-conductance Ca~(2+)-and voltage-activated potassium, BK)通道是血管平滑肌细胞中分布最广、表达最多的钾离子通道,在维持细胞膜电位和胞内钾钙平衡中发挥重要作用。血管平滑肌细胞上的BK通道主要包含α与β1两种亚基。其中功能亚基BKα上分布有膜电位及Ca~(2+)感受器。因此当膜电位或细胞内Ca~(2+)浓度升高时会反馈性引起BK通道开放。然而,越来越多的研究显示,尽管Ang Ⅱ可升高胞内Ca~(2+)浓度,但却通过激活PKC通路、促进AT1R与BKα通道形成的异源二聚体内吞、加快α与β1亚基解离等途径抑制BK通道的表达和功能。在一些情况下,Ang Ⅱ对BK通道也可表现出激活作用,但机制尚不完全明确。该综述总结了Ang Ⅱ对BK通道抑制或激活两方面效应的可能原因,为改善细胞内离子失衡提供理论依据。     

TRPV1通道调节血管平滑肌改善高血压作用的研究进展

瞬时受体电位香草酸亚型1(transient receptor potential vanilloid 1,TRPV1)通道是一种非选择性阳离子通道,可以被辣椒素、高温等多种刺激因素激活。近年来多项研究表明,TRPV1通道在心血管疾病中发挥重要作用。该文旨在综述现阶段TRPV1通道在调节血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cell,VSMC)功能和降低高血压等相关疾病作用的研究进展。     

电压调节钙通道有三种类型

采用电生理和药理技术证明,细胞膜上存在三种类型的钙通道,即 T(瞬时)型、N(神经元)型和 L(长程)型。在神经元、心肌、骨骼肌、平滑肌和神经内分泌细胞上可检出含量可变的 L 型和 T 型通道。T 型通道为低电压激活、快速失活通道,流入钙量与流入钡量相等或略高,而 L 型通道则为高电压激活,不失活或缓慢失活通道,它流入的钡量多于钙量。N 型通道仅存在于神经元。T 型通道不受已知的钙通道激动剂、阻滞剂或毒素影响,但可被0.1mmol/L 镍阻断,在某些神经元亦可被0.1mmol/L 苯妥英(phenytoin)阻断。N 型和 L 型通道可被低浓度(20μmol/L)的镉阻断,N 型和神经元     

超极化激活的环核苷酸门控性阳离子通道（HCN）与疾病的相关性

超极化激活的环核苷酸门控的阳离子通道(hyperpolarization-activated cyclic nucleotide-gate cation channel,HCN)是一种特殊的阳离子通道,存在于神经细胞、小肠间质细胞、窦房结细胞或心脏细胞等具有自律性的细胞膜上,是产生过度激活正离子电流的结构基础,被认为是起搏细胞的重要特征。HCN离子蛋白通道不但与细胞凋亡以及电流传导有着密切关系,而且还与多种生命活动过程密切相关,近年来,已涉及到疼痛、癫痫、心律失常、消化道系统等许多疾病,特别是有关神经系统方面的疾病,下面将超极化激活的环核苷酸门控性阳离子通道(HCN)与疾病的关系综述如下。     

Martentoxin:一种大电导钙激活钾离子通道的独有配体(英文)

大电导钙激活钾离子(BK)通道广泛分布于可兴奋细胞与非兴奋细胞中,行使着一系列重要的生理功能。以源于蝎粗毒的高亲和性毒素作为研究工具,使BK通道的药理学和结构性质正逐步被揭示。Martentoxin是一种分离提取自东亚短钳蝎(Buthus martensi Karsch)粗毒的短链多肽,由37个氨基酸残基构成。研究表明,其对BK通道的特异性远高于其它各类型的电压门控钾通道(Kv)。迄今为止,由于用以探明BK通道亚型结构与功能及相关病理的特异性药物工具仍然稀缺,因此阐明martentoxin与BK通道间的相互作用模式就显得至关重要了。鉴于此原因,本综述将针对martentoxin的药理性质和其与BK通道相互作用的分子机制做进一步阐明。     

双孔鱼科(Gyrinocheilidae)鱼类的系统发育和分类位置

双孔鱼属(Gyrinocheilus)是Vaillant(1902)根据婆罗州双孔鱼(G.pustulosus)而创立的,共有三个种,主要分布于南亚。只有双孔鱼G.aymonieri(Tirant)一种产于我国西双版纳澜沧江水系。关于双孔鱼科的分类位置以及在鲤亚目中系统发育上的关系,各学者尚有不同的意见。如Vaillant认为是平鳍鳅科的一个属.而Regan(1911)认为应归鲤科而且应放在墨头鱼属(Garra)及缨唇鱼属(Crossocheilus)之后。也有人将该属放在鲤科内另立一亚科——双孔鱼亚科(Gyrinocheilinae)(Weber and de Beaufort 1906)。以后Hora(1923)又将它提升为双孔鱼科(Gyrinocheilidae)并认为与鲤科近缘,这个观点为以后多数学者所采用,一般认为它比鲤科更为特化(Berg 1947;Greenwood et al.1966;Rass and Lindberg 1971)。     

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.     

急性分离大鼠新皮质神经元ATP敏感钾通道的双闸门控机制与多样性

经典的观点将离子通道分为化学门控(配体门控)和电压门控两型,在研究ATP敏感钾(K-ATP)通道过程中,发现一类同时受化学物质和电压双重门控的K-ATP通道.再次证明最近提出的这种“双闸门控机制,并发现K-ATP通道具有多样性或异质性.实验在40.21%的急性分离大鼠神经元上,共记录到3组激活阈值和电压敏感性不同的K-ATP通道,并对第3组80-pS通道(n=15)进行了详细研究.结合现有资料,认为体内存在相当多样的K-ATP通道,其中一类通道受化学物质和电压双重门控.K-ATP通道的这些特点与其生理与病理生理功能密切相关.     

川芎嗪对猪冠状动脉平滑肌细胞大电导钙激活钾通道的作用

本工作旨在研究川芎嗪对猪冠状动脉平滑肌细胞钾通道的作用,为阐明其扩张冠状动脉血管的机制提供实验依据。采用膜片钳细胞贴附式和内面向外式记录方式观察川芎嗪对猪冠状动脉平滑肌细胞大电导钙激活钾通道(large-conductance Ca2+- activated potassium channels,BKCa channels)的作用,分别用蛋白激酶A(protein kinase A,PKA)抑制剂H-89和蛋白激酶G (protein kinase G,PKG)抑制剂KT-5823处理细胞,再观察川芎嗪对BKCa通道作用的变化。结果表明在研究的0．73-8．07 mmol/L浓度范围,川芎嗪可以剂量依赖性地激活BKCa通道,使通道的开放概率从(0．01±0．003)增加到(0．03±0．01)-(．21± 0．18)(P<0．01,n=10),使通道平均关闭时间从(732．33±90．67)ms降低到(359．67±41．30)-(2．96±0．52)ms(P<0．01, n=10)。川芎嗪的这种激活作用在浴液游离钙离子浓度接近0 mmol/L时也存在。PKA的特异性抑制剂H-89(3 μmol/L)和 PKG的特异性抑制剂KT-5823(1 μmol/L)对川芎嗪激活BKCa通道的作用无影响。以上结果提示:川芎嗪能直接激活冠状动脉平滑肌BKCa通道,这种作用可能是川芎嗪扩张冠状动脉血管的一种重要机制。     

不同强度工频磁场对神经元延迟整流钾通道特性的影响

工频磁场是人类生活中接触最多的一类磁场,其引起的生物效应与人类健康的关系备受关注．本文选用1 mT、5 mT及10 mT工频磁场照射急性分离的小鼠皮层神经元(15 min),应用全细胞膜片钳技术离线记录通道电流,研究了工频磁场对神经元延迟整流钾通道特性的影响．结果显示,1 mT、5 mT及10 mT 3个强度的工频磁场对I_k均有抑制作用,但随着去极化电压的增加,发现1 mT和5 mT工频磁场的抑制率几乎不变,抑制率分别为(30 ± 4.2)%和(20 ± 2.2)%,而10 mT工频磁场的抑制率增加,最大抑制率为43.4%．另外,1 mT和5 mT工频磁场影响了延迟整流钾通道的激活特性,通道的半数激活电压变大,斜率因子不变．而10 mT工频磁场对通道的激活特性没有影响,半数激活电压和斜率因子均不改变．研究表明,工频磁场可能影响了细胞膜上离子通道蛋白质的结构和功能,并且不同强度工频磁场对通道的影响不同,存在强度窗口效应．