核苷酸对ATP-敏感性钾通道开放剂吡那地尔舒血管效应的调节作用

目的: 在正常Wistar大鼠离体主动脉上,研究核苷酸类物质ATP,ADP,UDP,GTP及其代谢产物腺苷(Ade)对ATP敏感性钾通道(ATP-sensitive potassium channel,KATP)开放剂吡那地尔(pinacidil,Pin)舒血管效应的影响,以评价其对动脉平滑肌KATP功能的调节作用.方法: 大鼠离体主动脉去内皮血管环以核苷酸或核苷酸与格列本脲(Gli)孵育10 min后,再以KCl 20 mmol*L-1诱发收缩,观察Pin的血管舒张效应的变化.结果: 离体去内皮大鼠主动脉标本经ATP,ADP,UDP和GTP 4种核苷酸和Ade在100 μmol*L-1浓度下预孵育后,Pin舒血管作用发生变化:①ATP可减弱Pin对KATP的开放作用,但增强Gli对KATP的阻断作用.②ADP既减弱Pin对KATP的开放作用,又减弱Gli对KATP的阻断作用.③Ade对KATP功能的调节与ADP相似,既减弱Pin对KATP的开放作用,又减弱Gli对KATP的阻断作用.④UDP 100 μmol*L-1可增强Pin对KATP的开放作用,但减弱Gli对KATP的阻断作用.⑤GTP可增强Pin激活KATP开放的作用,但对Gli阻断KATP开放的作用无影响.结论: 不同的核苷酸和腺苷均可调节血管平滑肌KATP的功能,但其调节作用的药理学特征并不相同.     

钾通道功能异常与帕金森病

以ATP敏感性钾通道(ATP-sensitive potassium channels,KATP)和电压依赖性钾通道(voltage-gated potassium channels,Kv)为代表的钾离子通道在基底节中存在大量的分布和表达,目前认为其功能异常与帕金森病(Parkinson's disease,PD)的发病密切相关,在PD的病理生理过程中具有重要作用.不同类型的钾通道调制剂对于不同类型的PD模型具有一定的治疗作用,钾通道有望成为PD的一种新型治疗靶点.     

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。     

ATP敏感钾通道调节血管张力的分子机制(英文)

ATP敏感钾通道(ATP-sensitive potassium channel, KATP通道)广泛分布在血管系统,并在血管张力调节中发挥重要作用。 KATP通道由4个孔道形成的内向整流钾离子通道(inward rectifier K+ channels, Kir)亚基和4个磺脲受体调节亚基(sulfonylu-rea receptor, SUR)组成。尽管其它一些亚基在血管中也存在,Kir6.1/SUR2B是主要的血管亚型KATP通道。KATP通道转基因小鼠的研究以及人群中KATP通道基因突变的发现,都强烈支持KATP通道对于心血管系统的动态平衡调控是不可缺少的。大量的血管活性物质通过调节KATP通道活性来改变血管平滑肌细胞的膜电位,从而调节血管张力。多数内源性血管收缩物质,例如血管加压素,激活蛋白激酶C (protein kinase C, PKC),磷酸化KATP通道并抑制其活性;而血管扩张物质,如血管活性肠肽,通过增加cAMP的形成和提高蛋白激酶A (protein kinase A, PKA)的活性来增加KATP通道的活性。PKC作用于Kir6.1亚基C-末端,磷酸化4个保守的丝氨酸,而PKA磷酸化SUR2B亚基第2核苷酸结合域的Ser1387位点。血管KATP通道也受活性氧的调节,其中Kir6.1的Cys176是一个重要的过氧化物调节位点。此外,KATP通道功能可被一些慢性的病理生理条件上调,如感染性休克。核因子-κB依赖的基因转录是脂多糖诱导的血管KATP通道激活的一个机制。本综述将概括性描述血管KATP通道在生理和病理情况下受到的调节,以期阐明血管KATP通道在治疗和预防心血管疾病方面可能是一个有用的靶点。     

ATP敏感性钾通道与帕金森病关系的研究进展

ATP敏感性钾通道(ATP-sensitive potassium channels,KATP)是一种在人体多种组织广泛分布的内向整流钾通道。KATP主要受到细胞内ATP水平、氧化应激等因素的调控,能够将细胞能量代谢和电活动相耦联,在生理和病理生理过程中发挥作用。在脑内,KATP广泛分布在黑质、海马、大脑皮质、迷走神经背侧核等区域的神经细胞内,参与神经元的兴奋性、线粒体功能以及神经递质释放等过程调节。近年来,越来越多的研究表明,KATP在帕金森病(Parkinson’s disease,PD)中发挥重要的作用。本文从KATP在黑质多巴胺能神经元退行性变中的作用,对线粒体功能和神经元放电模式的影响以及在纹状体α-突触核蛋白分泌和小胶质细胞激活中的作用等方面,综述了KATP在PD发病中的作用。     

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。     

血管平滑肌细胞中大电导钙激活钾通道的调节作用

大电导钙激活钾通道(BKCa)广泛分布于血管平滑肌细胞(VSMCs).由通道组成亚基α和调节亚基β构成.BKCa在细胞膜电位以及血管张力方面有重要的调节作用,并且与高血压等心血管类疾病的发生也有密切的关系.本文就BKCa通道的分子结构、生理功能及其与心血管疾病的关系研究进展作一综述.     

模拟失重增强大鼠脑动脉血管平滑肌细胞大电导钙激活钾通道功能

本工作旨在探讨短期模拟失重大鼠脑动脉血管平滑肌细胞（vascular smooth muscle cells,VSMCs）大电导钙激活钾通道（large conductance calcium-activated potassium channels,BKCa channels）功能的改变。以尾部悬吊大鼠模型模拟失重对脑血管的影响。应用激光扫描共聚焦显微镜测定VSMCs胞内游离钙浓度（[Ca^2＋]i）;采用细胞贴附模式,记录BKCa通道的单通道活动。结果表明,模拟失重1周后,大鼠脑动脉VSMCs的[Ca^2＋]i比对照组显著升高（P〈0．05）：BKCa通道的开放概率（Po）与平均开放时间（To）显著增加（P〈0．05）,而单通道电导与平均关闭时间（Tc）则无显著变化。总之,1周模拟失重可引起脑动脉VSMCs的BKCa通道功能显著增强,且与细胞[Ca^2＋]i的升高同步出现。结果提示,脑动脉VSMCs的离子通道机制可能参与介导模拟失重引起的脑血管适应性变化。     

尼古丁调节大鼠冠状动脉平滑肌细胞大电导钙激活钾通道

目的:研究尼古丁对Wistar大鼠冠状动脉平滑肌大电导钙激活钾通道(BKca)活性的抑制作用及其细胞信号转导机制。方法:8周雄性Wistar大鼠随机分为两组:生理盐水组和尼古丁组;分别予以生理盐水和尼古丁2mg/(kg.d)注射21 d,蛋白酶法分离冠状动脉血管平滑肌细胞,将两组平滑肌细胞分别以对氯苯硫基环腺苷酸(CPT-cAMP,100μmol/L)和佛司可林(forskolin,10μmol/L)干预,单通道膜片钳记录干预前后平滑肌细胞单通道电流的平均开放时间(To)、平均关闭时间(Tc)、平均开放概率(Po)。结果:CPT-cAMP和Forskolin均能显著延长生理盐水组大鼠BKca的平均开放时间,缩短平均关闭时间,增加通道开放概率(P均<0.01)。对尼古丁组BKca的To、Tc、Po均无明显影响。结论:尼古丁促使冠状动脉血管收缩的生理机制是通过抑制cAMP/PKA途径诱导的大电导钙激活钾通道活性增加实现的。     

钾通道在大鼠支气管平滑肌张力调控中作用的研究

目的：探讨延迟整流钾通道（Kv),高电导钙激活钾通道（BKCa)和ATP敏感钾通道（KATP)在大鼠支气管平滑肌张力调控中的作用。方法：以特异性钾通道阻断剂为工具,采用体外等长张力测定观察钾通道对静息和收缩状态下支气管张力的影响。结果：（1）KV阻断剂4－aminopyridine(4-AP)诱发大鼠支气管平滑肌产生浓度依赖性收缩反应,而BKCa阻断剂tetraethylammonium(TEA)和KATP阻断剂glibenclamide(Glib)对其无影响。（2）去除上皮对4－AP诱发大鼠支气管平滑肌收缩反应无影响,而钙通道阻断剂nifedipine对其有显著抑制效应。（3）在0.1mmol/L组胺或50mmol/L KCl诱发支气管平滑肌收缩之前或之后,加入TEA（1,5mmol/L)或0.1mmol/L 4-AP均显著增强二者诱发的收缩反应;而Glib(10μmol/L）对其无明显影响。结论：Kv参与大鼠支气管平滑肌静息张力的调控,而BKCa和KATP对其无影响。Kv和BKCa的关闭增强组胺及高浓度钾离子诱发大鼠离体支气管产生的收缩张力。     

Investigation of the mechanism of temperature sensitivity of the electroreceptors of ampullae of lorenzini

In experiments on Black Sea skates (Raja clavata), the potential of the receptor epithelium of the ampullae of Lorenzini and spike activity of single nerve fibers connected to them were investigated during electrical and temperature stimulation. Usually the potential within the canal was between 0 and –2 mV, and the input resistance of the ampulla 250–400 k. Heating of the region of the receptor epithelium was accompanied by a negative wave of potential, an increase in input resistance, and inhibition of spike activity. With worsening of the animal's condition the transepithelial potential became positive (up to +10 mV) but the input resistance of the ampulla during stimulation with a positive current was nonlinear in some cases: a regenerative spike of positive polarity appeared in the channel. During heating, the spike response was sometimes reversed in sign. It is suggested that fluctuations of the transepithelial potential and spike responses to temperature stimulation reflect changes in the potential difference on the basal membrane of the receptor cells, which is described by a relationship of the Nernst's or Goldman's equation type.I. P. Pavlov Institute of Physiology, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. I. M. Sechenov, Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. Pacific Institute of Oceanology, Far Eastern Scientific Center, Academy of Sciences of the USSR, Vladivostok. Translated from Neirofiziologiya, Vol. 12, No. 1, pp. 67–74, January–February, 1980.     

Principles of organization and evolution of systems of regulation of functions

Evolution of living organisms is closely connected with evolution of structure of the system of regulations and its mechanisms. The functional ground of regulations is chemical signalization. As early as in unicellular organisms there is a set of signal mechanisms providing their life activity and orientation in space and time. Subsequent evolution of ways of chemical signalization followed the way of development of delivery pathways of chemical signal and development of mechanisms of its regulation. The mechanism of chemical regulation of the signal interaction is discussed by the example of the specialized system of transduction of signal from neuron to neuron, of effect of hormone on the epithelial cell and modulation of this effect. These mechanisms are considered as the most important ways of the fine and precise adaptation of chemical signalization underlying functioning of physiological systems and organs of the living organism