Zacopride selectively activates the Kir2.1 channel via a PKA signaling pathway in rat cardiomyocytes

We recently reported that zacopride is a selective inward rectifier potassium current (IK1 ) channel agonist, suppressing ventricular arrhythmias without affecting atrial arrhythmias. The present study aimed to investigate the unique pharmacological properties of zacopride. The whole-cell patch-clamp technique was used to study IK1 currents in rat atrial myocytes and Kir2.x currents in human embryonic kidney (HEK)-293 cells transfected with inward rectifier potassium channel (Kir)2.1, Kir2.2, Kir2.3, or mutated Kir2.1 (at phosphorylation site S425L). Western immunoblots were performed to estimate the relative protein expression levels of Kir2.x in rat atria and ventricles. Results showed that zacopride did not affect the IK1 and transmembrane potential of atrial myocytes. In HEK293 cells, zacopride increased Kir2.1 homomeric channels by 40.7%±9.7% at 50 mV, but did not affect Kir2.2 and Kir2.3 homomeric channels, and Kir2.1-Kir2.2, Kir2.1-Kir2.3 and Kir2.2-Kir2.3 heteromeric channels. Western immunoblots showed that similar levels of Kir2.3 protein were expressed in rat atria and ventricles, but atrial Kir2.1 protein level was only 25% of that measured in the ventricle. In addition, 5-hydroxytryptamine (5-HT) 3 receptor was undetectable, whereas 5-HT 4 receptor was weakly expressed in HEK293 cells. The Kir2.1-activating effect of zacopride in these cells was abolished by inhibition of protein kinase A (PKA), but not PKC or PKG. Furthermore, zacopride did not activate the mutant Kir2.1 channel in HEK293 cells but selectively activated the Kir2.1 homomeric channel via a PKA-dependent pathway, independent to that of the 5-HT receptor.     

锌离子压抑鲫鱼视网膜水平细胞内向整流钾离子通道的模型和机理探究

内向整流钾离子通道(inwardly rectifying potassium channel,Kir)广泛存在于神经元和肌肉细胞中,在维持细胞膜静息电位和传导神经信号中起到了重要作用。有研究显示,Zn2+在特定的pH值条件下可以抑制Kir电流。本文使用NEURON软件对Kir通道介导的电流建模,模拟了Kir的电流-电压关系,提出一组动力学状态转换方程来描述Zn2+对Kir的压抑作用。模型可以较好地描述不同浓度Zn2+对Kir电流的调节情况,提示Zn2+通过结合在Kir上的特定位点产生压抑作用,并且此位点会被H+竞争性结合。     

低温对离体大鼠心室肌复极时程的影响及其机制

目的: 观察低温对离体大鼠心室肌复极时程及Kir2.1蛋白表达的影响,探讨Kir2.1蛋白在其中的作用。 方法:18只健康雄性SD大鼠, 随机分为3组(n=6),即正常对照组(C组)、35℃低温组(H₁组)和32℃低温组(H₂组)。制备Langendorff离体心脏灌注模型,37℃ K-H液平衡灌注15 min后,C组继续灌注37℃ K-H液30 min;H₁组继续灌注35℃的K-H液30 min,H₂组继续灌注32℃的K-H液30 min。记录各组平衡灌注15 min(T₁)和继续灌注30 min(T₂)时HR、左心室前壁三层心肌单相动作电位,计算单相动作电位复极50％、90％的时程(MAPD₅₀、MAPD₉₀)和跨室壁复极离散度(TDR),同时记录心律失常发生情况。取测量电生理的心室肌部位组织以Western blot测定Kir2. 1蛋白表达,以免疫组织化学法测量Kir2. 1蛋白的平均光密度值(AOD)及分布情况。结果: 与T₀比较,T₁时H₁组和H₂组HR显著减慢(P＜0.05), MAPD₅₀、MAPD₉₀显著延长(P＜0.05),TDR显著增大(P＜ 0.05);与C组比较,T₁时H₁组和H₂组HR显著减慢(P＜0.05),MAPD₉₀显著延长(P＜0.05),TDR显著增大(P＜ 0.05),Kir2.1蛋白表达显著减少(P＜0.05), AOD值显著减少(P＜0.05)。与H₁组比较,T₁时H₂组心率显著减慢(P＜0.05),MAPD₅₀、MAPD₉₀显著延长(P＜0.05),TDR显著增大(P＜0.05)。C组Kir2.1蛋白分布正常,H₁、H₂组蛋白分布紊乱。结论: 低温会延长心室复极时程,增加复极离散度,其机制与低温下调Kir2.1蛋白表达、改变Kir2.1蛋白分布有关。     

KATP通道基因在大鼠组织中的表达

为检测大鼠肺动脉平滑肌及支气管平滑肌中KATP．通道亚基的表达情况,应用RT-PCR技术．从原代培养的Wistar大鼠肺动脉平滑肌及支气管平滑肌细胞第3—5代提取总RNA,逆转录．并进行PCR扩增鉴定．发现肺动脉平滑肌细胞有Kir6.1、SUR1和SUR2B的表达,其中SUR1表达量较弱,支气管平滑肌细胞有Kir6.1和SUR2B的表达。     

昆虫内向整流钾离子通道的结构与功能

内向整流钾离子通道(inwardly-rectifying potassium channels, Kir)在动物体内承担着重要的生理功能。有关昆虫Kir的研究虽然不多,但近5年来却取得许多重要进展,本文就昆虫Kir近年来的研究进展进行评述。目前对昆虫Kir的研究主要集中在双翅目与半翅目,对基因组的分析以及基因克隆研究表明,昆虫Kir基因数量较少,远低于哺乳动物。双翅目的冈比亚按蚊Anopheles gambiae与埃及伊蚊Aedes aegypti有5~6个Kir基因,黑腹果蝇Drosophila melanogaster仅3个Kir基因,半翅目的褐飞虱Nilaparvata lugens与热带臭虫Cimex lectularius也只有3个Kir基因,而大豆蚜Aphis glycines的Kir基因数则减少到2个,第3个Kir基因的丢失可能与其马氏管的退化有关。系统进化分析表明昆虫Kir具有3个亚家族,但与哺乳动物的7个Kir亚家族没有直系同源关系。尽管如此,昆虫Kir具有与哺乳动物Kir类似的基本结构特征:由4个亚基组成四聚体通道,每个亚基具有2个跨膜区(TM1与TM2),TM1与TM2之间具K^+选择过滤序列。昆虫的Kir基因主要在唾液腺与马氏管中高水平表达,Kir抑制剂可阻断唾液腺与马氏管的分泌活性,从而影响昆虫的取食与排泄活动并使昆虫致死,说明这2类组织器官的分泌活性与Kir有关,Kir介导的K^+跨膜转运驱动了这类组织中上皮细胞的分泌活动。更为重要的发现是氟啶虫酰胺对褐飞虱Kir具有很高的阻断活性,并影响其唾液分泌与排泄功能,证明了Kir就是该杀虫剂的分子靶标。最后本文还对昆虫Kir研究中存在的科学问题进行了分析,展望了开发靶向Kir的新型杀虫剂的研究前景。     

血管内皮细胞的结构和功能

血管内皮细胞是一个多功能细胞。本文重点介绍血管内皮细胞的形态结构、生理功能及在抗血栓中的作用。     

肾小管管周膜Kir4.1及Kir4.1/Kir5.1通道的功能及调控

远端肾小管管周膜内向整流钾通道(inwardly-rectifying potassium channel, Kir)可控制细胞膜静息电位和跨膜电压,从而参与水和电解质转运的调控。Kir4.1及Kir4.1/Kir5.1异源四聚体高表达于髓袢升支粗段、远曲小管、连接小管和集合管管周膜,是调控Na~+重吸收和K~+分泌的重要转运蛋白。编码Kir4.1的KCNJ10功能缺失性突变可导致EAST/SeSAME综合征的发生,主要表现为:癫痫、共济失调、神经性耳聋及以盐丢失、低镁血症、低钾血症和代谢性碱中毒为主要表现的水盐代谢紊乱。而靶向敲除KCNJ16编码的Kir5.1除了引起低血钾以外,还表现为严重的高氯性代谢性酸中毒和高钙尿。另外,KCNJ10敲除抑制钠氯同向转运体在远曲小管管腔膜的表达及活动,同时,可增强连接小管和集合管上皮钠通道的表达。细胞内的pH值、多巴胺、胰岛素和胰岛素样生长因子等因素均可调控Kir4.1和Kir4.1/Kir5.1通道活动,涉及的机制包括PKC、PI3K、Src家族以及WNK-SPAK等信号转导途径。本综述对近年肾小管管周膜Kir的研究进展加以总结,重点阐述Kir4.1和Kir4.1/Kir5.1通道功能及其活性调控。     

人脐静脉血管平滑肌促内皮细胞组织因子表达的体外实验研究

目的研究血管平滑肌细胞对血管内皮细胞组织因子表达的影响并探讨其临床意义.方法用贴块法培养人脐静脉平滑肌细胞;酶消化法培养人脐静脉内皮细胞;用培养平滑肌细胞条件培养液(SMC-CM)刺激培养的内皮细胞,一步凝固法检测内皮细胞组织因子的活性;Northern blot检测内皮细胞组织因子的mRNA表达;并用酶联免疫吸附试验检测SMC-CM中IL-1α、IL-1β、TNF-α和VEGF的含量.结果 SMC-CM使内皮细胞组织因子活性呈剂量依赖性增强,作用6h增至最高,最高增强约38倍;SMC-CM使内皮细胞组织因子mRNA表达显著增强;SMC-CM中的组织因子诱导剂不耐热,且并非IL-1α、IL-1β、TNF-α和VEGF等已知的组织因子诱导剂.结论血管平滑肌细胞能促进血管内皮细胞组织因子的表达,提示体内增生的平滑肌细胞,如动脉再狭窄新内膜中的平滑肌细胞可能诱导局部血管内皮细胞活化及表达组织因子,在局部血栓形成中起一定作用.     

微粒对内皮细胞的影响及其机制

微粒是细胞活化或凋亡时释放的磷脂囊泡,直径大小为100-1000 nm,并且带有亲缘性细胞的特异性抗原标记。外周血中的细胞微粒主要来源于血小板、白细胞、红细胞和内皮细胞。由于细胞活化和凋亡机制不同,所以从不同细胞上脱落的微粒大小、磷脂和原始细胞细胞质的含量也不同。微粒有潜在的生物学作用,包括对血管内皮细胞舒张功能的作用和对内皮细胞的促进生长的作用。除此之外,微粒能通过携带部分自身成份转移到靶细胞来介导细胞的活化、细胞表型的改变和细胞功能的重组。在疾病发生过程中,外周血中微粒的数量显著增加,这提示微粒可能参与了很多疾病的发生与发展,所以微粒日益受到临床工作者的重视。本文对微粒的形成原因、微粒成分,对内皮细胞的作用及其机制进行综述。微粒作为内皮细胞相关疾病一个新的治疗靶点,阐明其与内皮细胞功能障碍发生机制之间的关系,有助于为内皮细胞病变相关性疾病的治疗提供新的途径。     

大鼠主动脉内皮细胞和平滑肌细胞的原代培养及生物学特性比较

目的培养大鼠主动脉平滑肌细胞和内皮细胞,细胞纯化与鉴定,比较生物学特性的差异。方法采用血管环贴壁法培养动脉内皮细胞,组织块贴壁法培养动脉平滑肌细胞,并采用有限稀释法挑选内皮细胞单克隆,免疫细胞荧光鉴定二者的特异性标志,相差显微镜观察二者单个细胞及细胞群体在形态上的差异性,CCK-8试剂盒检测细胞的增殖,比较二者对胰酶消化,粘附,冻存后复苏的情况。结果血管环贴壁法成功培养血管内皮细胞,组织块培养法成功培养出血管平滑肌细胞,内皮细胞能够形成单克隆集落,培养的细胞均表达相应的特异性标志,内皮细胞增殖速度和平滑肌细胞有差异,内皮细胞对胰酶的耐受性较差,内皮细胞粘附所需时间短,对冻存后的耐受性较好。结论组织块贴壁法适合内皮细胞和平滑肌细胞的培养,有限稀释法能够纯化原代培养的内皮细胞,大鼠主动脉平滑肌细胞和内皮细胞在细胞形态、增殖、粘附、对胰酶的反应、冻存后复苏均存在差异。     

星形胶质细胞可以诱导内皮细胞系紧密连接的形成

为探索星形胶质细胞在血脑屏障内皮细胞紧密连接形成中的重要意义,通过内皮细胞系ECV304与星形胶质细胞体外接触共培养的方法,采用电镜及内皮细胞紧密连接的银染观察星形胶质细胞对内皮细胞系紧密连接的诱导作用。运用Millipore-ERS系统检测紧密连接的功能状况。结果发现,星形胶质细胞可以诱导内皮细胞系形成广泛而连续的紧密连接并产生较高的跨内皮阻抗(transendothelial electrical resistance,TER),于第10d可达321．3Ωcm^2。提示,星形胶质细胞可以诱导ECV304细胞产生紧密连接。同时,ECV304细胞与星形胶质细胞的体外共培养可以作为研究血脑屏障紧密连接结构与功能的一种可靠而简便的体外实验方法。     

激活SUR2B/Kir6.1通道扩张肺微动脉的分子机制

目的：以ATP敏感性钾通道（K_ATP） SUR2B/Kir6.1亚型开放剂埃他卡林（Ipt）为工具药,研究激活SUR2B/Kir6.1通道扩张肺微动脉作用特征,并探讨其可能的分子机制。方法：利用离体微血管压力-直径监测灌流技术,检测Ipt对大鼠四级肺微动脉的舒张效应（n=6~8）,观察内皮损伤后或用K_ATP通道拮抗剂格列苯脲（Gli）、环氧合酶（COX）抑制剂吲哚美辛（Indo）、一氧化氮合酶（NOS）抑制剂L-Nω-硝基精氨酸甲酯（L-NAME）预孵后肺微动脉舒张率的变化。结果：Ipt能够扩张肺微动脉,最大舒张率为（60.53±2.08）%。内皮细胞损伤后,Ipt扩张肺微动脉作用明显减弱,最大舒张率为（9.47±1.56）%,与对照组相比存在显著性差异（P<0.01）。预孵Gli、Indo、L-NAME后,最大舒张率分别下降为（17.49±1.47）%、（37.00±3.88）%、（24.91±2.30）%,与对照组相比均存在显著性差异（P<0.01）。结论：其选择性开放K_ATP通道SUR2B/Kir6.1扩张肺微动脉作用具有内皮细胞依赖性,与其促进内皮细胞释放一氧化氮（NO）和前列环素（PGI₂）相关。     

低氧高二氧化碳对大鼠肺动脉平滑肌细胞K_(ATP)通道表达的影响及其与p38MAPK通路的关系

本文旨在探究ATP敏感性钾通道(KATP)在大鼠低氧高二氧化碳性肺动脉平滑肌细胞(pulmonary artery smooth muscle cells,PASMCs)中的表达及其与p38 MAPK信号通路的关系。体外培养SD大鼠PASMCs,复制低氧高二氧化碳模型,采用RTPCR技术及免疫印迹法检测KATP亚基磺酰脲类受体2B(sulfonylurea receptor 2B,SUR2B)和内向整流钾通道6.1(Kir6.1)mRNA及蛋白的表达水平。结果显示:(1)与常氧组(N组)、低氧高二氧化碳组(H组)、低氧高二氧化碳+溶剂DMSO对照组(HD组)、低氧高二氧化碳+p38 MAPK通路抑制剂SB203580组(HS组)相比,低氧高二氧化碳+p38 MAPK通路激动剂茴香霉素(Anisomycin)组(HA组)Kir6.1 mRNA与蛋白表达均明显降低(P0.01),N组、H组、HD组、HS组间Kir6.1 mRNA与蛋白表达差异不显著(P0.05);(2)与N组相比,H组、HD组、HS组、HA组SUR2B mRNA与蛋白表达均明显上升(P0.05),H组、HD组、HS组、HA组间SUR2B mRNA与蛋白表达差异不显著(P0.05)。以上结果提示:(1)低氧高二氧化碳、SB203580均没有引起Kir6.1 mRNA与蛋白表达变化,而茴香霉素下调Kir6.1 mRNA与蛋白表达,Kir6.1可能受其它类型的MAPK通路的调节;(2)低氧高二氧化碳明显上调SUR2B mRNA与蛋白表达,而SB203580、茴香霉素不影响低氧高二氧化碳所引起的SUR2B表达上调,低氧高二氧化碳引起的SUR2B表达的升高可能是非p38 MAPK通路依赖性的。     

ATP敏感性钾通道亚基Kir6．2突变诱发的糖尿病

Kit6．2是细胞膜和线粒体膜上KATP通道的组成亚基,存在于胰岛、心肌、骨骼肌、脑等组织中。在胰岛β细胞中,Kit6．2亚基是调节胰岛素分泌的重要因子,Kir6．2的突变会导致新生儿糖尿病、婴儿高胰岛素性低血糖症和2型糖尿病等3种糖尿病的发生。文章综述了近年来有关Kir6．2突变导致的多种糖尿病的研究进展。以期对人们了解Kit6．2亚基的功能和科研人员进一步研究糖尿病的治疗有所帮助。     

血管内皮细胞外泌体的生物学作用及其分子机制的研究进展

外泌体是细胞分泌的一种纳米级胞外囊泡,通过携带蛋白质和核酸等小分子物质参与细胞间信号交流。内皮细胞来源的外泌体在许多病理生理过程中起着十分重要的作用。现综述血管内皮细胞外泌体的生物学作用及其分子机制的最新研究进展,重点关注血管内皮细胞外泌体在心血管疾病、缺血再灌注损伤、肿瘤发生发展和免疫调节等过程中的重要作用,及其调控受体细胞功能的分子机制。     

细胞因子在脑缺血中的介导作用

脑缺血后内皮细胞及其它活性细胞可分泌多种细胞因子 ,而许多细胞因子又可反作用于内皮细胞 ,破坏血脑屏障的完整性 ,进而造成脑神经损害。本文综合阐述脑缺血损害病理过程中起主要作用的细胞因子。1　白介素 - 1 ( IL- 1 )　　IL- 1可由多种活性细胞合成分泌 ,胶质细胞和内皮细胞也可合成 ,它是一类具有广泛作用的多肽。人 IL- 1分子量为 1 5～ 1 7KD,活性形式有 IL-1α、 IL - 1β、 IL - 1 rα三种形式。 IL - 1β是血浆和组织液中的主要形式 ,也是脑组织中的主要形式。它不仅能够协同其它细胞因子促进 B、T细胞活化 ,而且能够诱…     

油酸对培养血管内皮细胞的直接损伤作用

本研究发现:油酸可引起内皮细胞特征性形态变化;内皮细胞与血小板粘附性增强;内皮细胞~(51)Cr释放率、细胞上清液中乳酸脱氢酶(LDH)浓度升高,表明油酸引起细胞通透性升高;培养上清液中6-酮-PGF_(1a)含量升高,提示细胞代谢功能的改变。在一定范围内,上述改变与油酸浓度、作用时间有密切关系。结果还表明,油酸对培养血管内皮细胞有直接损伤作用,推测油酸对内皮细胞的直接损伤,在急性肺损伤早期内皮细胞损伤发病机制中占有重要的地位。     

PEPITEM:新型B细胞来源肽段参与调控T细胞向炎症部位募集过程

<正>炎症反应是机体一项重要自我保护机制,涉及多种免疫细胞向炎症部位募集。募集是高度调控的过程,任何环节失调都可能导致病理性炎症反应甚至慢性炎症性疾病的发生。前期研究发现在多种炎症性疾病中均存在T细胞过度募集现象,然而具体机制尚不清楚。已知T细胞向炎症部位的募集依赖于与内皮细胞之间的相互作用,在多种细胞因子作用下血液中的T细胞被内皮细胞捕获并穿过血管内皮细胞进入炎性组织。近期来自英国伯明翰大学的研究团队发现一种新型B细胞来源多肽,并提出一种,(     

脑微血管内皮细胞条件培养液对星形胶质细胞的影响及通络中药的干预特征

目的:揭示脑微血管内皮细胞生理、病理及通络中药处理后不同状态的培养液对正常星形胶质细胞影响的特征,从细胞间相互作用角度探讨脑微血管内皮细胞与星形胶质细胞的生物学关系,为阐释脑微环境稳定的血脑屏障维护机制以及通络中药通过内皮细胞调节脑内微环境理论假说提供新的证据。方法:制备正常、拟缺血和拟缺血合并通络救脑注射液处理的大鼠脑微血管内皮细胞条件培养液,观察其对星形胶质细胞活性和凋亡率的影响。结果:与正常星形胶质细胞相比,正常内皮细胞条件培养液能够降低正常星形胶质细胞的活性,并促进星形胶质细胞的凋亡;而拟缺血处理的内皮细胞条件培养液能够提高正常星形胶质细胞的活性和凋亡率;拟缺血合并通络药物处理的内皮细胞条件培养液对正常星形胶质细胞的活性有提高作用,并显著降低其凋亡率。结论:三种不同处理方式的内皮细胞条件培养液对正常星形胶质细胞活性和凋亡产生不同的影响,提示不同状态的微血管内皮细胞对脑内微环境产生影响,通络救脑注射液可能通过调节微血管内皮细胞的分泌而对星形胶质细胞发挥作用。     

血管发育相关microRNAs的研究进展

脊椎动物血管系统的发育是一个极其重要且复杂的过程。MicroRNAs在转录及转录后水平对基因表达起调控作用,参与了诸多重要的生理、病理过程。MicroRNAs主要在血管平滑肌细胞和血管内皮细胞的发育调控中发挥着重要作用。本文归纳了近年来有关microRNAs在血管发育中的研究进展,着重阐述了miR-126、miR-17/92家族等在血管内皮细胞中的调控作用机制,以及miR-143/145家族、miR-21等在血管平滑肌细胞中的调控作用机制。本文还对microRNAs在血管发育中作用的研究前景作了展望。