烟碱样乙酰胆碱受体的离子通道特性

烟碱样乙酰胆碱受体(AChR)是一种配基门控性离子通道,由5个亚单位(α_2βγα)构成。利用非洲蟾蜍卵母细胞的表达系统可以研究AChR的通道特性和各亚单位所起的作用。电鳗电器官AChR和小牛肌AChR之间门控特性的差别,主要是由δ亚单位决定的;而小牛肌成年型AChR与胚胎型AChR之间的差别,则由ε亚单位决定。     

烟碱型乙酰胆碱受体及其神经保护作用

新近研究证实,神经元烟碱型乙酰胆碱受体(nAChR)激动后可起到一定的神经保护作用.目前,一些作用于烟碱受体的激动剂已被作为治疗神经退行性疾病如阿尔茨海默病(AD)和帕金森病(PD)的候选药物,但是关于烟碱受体激动后如何发挥神经保护作用及其潜在的分子机制还不清楚,其中有与Ca2+相关的信号转导假说以及神经营养因子等假说.本文就烟碱型乙酰胆碱受体及其神经保护作用的研究进展予以综述.     

烟碱型乙酰胆碱受体参与乙酰胆碱调控的气孔运动

动物细胞中 ,乙酰胆碱功能的发挥要求乙酰胆碱受体的参与 ,烟碱型受体的激活剂可以直接影响膜对离子的通透性 .在乙酰胆碱诱导的气孔开放过程中 ,可能同样涉及到烟碱型受体的作用 ,药理学的证据表明烟碱型乙酰胆碱受体参与乙酰胆碱调控的气孔运动 ,而且烟碱型乙酰胆碱受体介导的气孔开放与介质中的离子组成密切相关 ,只有在含K⁺的介质中烟碱才可以诱导气孔开放而在含Ca^{2 +}的介质中没有作用 ;同样 ,烟碱型乙酰胆碱受体的抑制剂只有在含K⁺的介质中才能抑制乙酰胆碱诱导的气孔开放 .进一步利用荧光定位技术证明烟碱型受体存在于蚕豆气孔保卫细胞中 ,而且主要分布在保卫细胞原生质体的表面 .免疫印迹实验初步证明在保卫细胞原生质体的微粒体中存在着能与动物烟碱型乙酰胆碱受体的α和β亚基发生免疫交叉反应的蛋白条带 .以上结果表明烟碱型乙酰胆碱受体存在于保卫细胞中 ,而且介导了乙酰胆碱诱导的气孔在含K+介质中的开放 .     

烟碱暴露对成瘾相关烟碱型乙酰胆碱受体的影响及调控机理

烟碱型乙酰胆碱受体(nicotinic acetylcholine receptors, nAChRs)是由5个亚基组合形成的配体门控离子通道。根据亚基组成和排列的不同, nAChRs存在多种亚型。由于结构与乙酰胆碱相似,烟碱也是nAChRs的激动剂。大量研究表明,烟碱能影响nAChRs的表达和活性。同时, nAChRs又介导了烟碱成瘾的机制。文中基于最新的研究成果,简要综述了nAChRs的类型、分布和测定方法,并重点阐述了烟碱调控nAChRs表达的机制以及nAChRs在烟碱成瘾过程中的介导作用。     

烟碱对氧化震颤素和槟榔碱流涎作用的调节

氧化震颤素和槟榔碱激动唾液腺Ｍ受体剂量依赖性地诱发小鼠流涎,ＥＤ＿（５０）值分别为１１６．２７±２０．１１μｇ／ｋｇｓｃ和９．０２±１．７５ｍｇ／ｋｇｓｃ。烟碱（０．５,１．０ｍｇ／ｋｇｓｃ间隔５ｍｉｎ）预处理后,氧化震颤素和槟榔碱诱发小鼠流涎作用的量效曲线显著左移,ＥＤ＿（５０）值分别降为４３．２５±１１．５２μｇ／ｋｇｓｃ和４．７５±０．７６ｍｇ／ｋｇｓｃ。以美加明阻断Ｎ受体功能后,能对抗烟碱调节Ｍ受体激动剂的流涎作用。以氯化锂抑制肌醇磷酸酶后,能增强烟碱调节Ｍ激动剂的流涎作用。提示烟碱增强唾液腺Ｍ受体对其激动剂的反应性和敏感性,可能与神经元性Ｎ受体干扰唾液腺磷脂酰肌醇代谢有关。     

哺乳动物脑烟碱型乙酰胆碱受体的研究进展（综述）

哺乳动物烟碱乙酰胆碱型受体(nAChR)丰要分布于神经肌肉接点、自主神经节及脑组织。神经肌肉接点突触后膜nAChR的功能为十烃季胺(C_(10))所竞争性拮抗,称C_(10)型nAChR。自主神经节突触后膜nAChR的功能为六烃季铵(C_6)所竞争性拮抗,称C_6型nAChR。脑nAChR对激动剂烟碱、对拮抗剂C_6、C_(10)的敏感性等药理学性质不同于C_(10)nAChR,也不完全与C_6nAchR相似,是nAChR的一种新亚型。与CmnAChR的研究相比,脑nAChR的研究明     

脑啡肽在豚鼠、兔回肠环肌收缩中的作用

豚鼠、兔回肠的未分离环肌,在电场刺激下,可发生缓慢的节律性收缩。此收缩可被纳洛酮完全消除,或被阿托品部分减弱。与此相反,亮脑啡肽和乙酰胆碱司使节律性收缩明显增强。此外,单独用乙酰胆碱(4.3—5.7μg/ml)或亮脑啡(1.4—2.8μg/ml)作用于分离环肌时,均未能使其发生任何收缩反应。但在乙酰胆碱4.3μg/ml作用的基础上,仅用1.4μg/ml的亮脑啡肽,或再用电场刺激时,则均能使其发生明显的收缩。上述结果提示,环肌的收缩可能需要脑啡肽和乙酰胆碱共同作用。本实验的结果还表明,脑啡肽对环肌收缩的作用与对纵肌相反,它使前者兴奋,使后者抑制。     

烟碱型乙酰胆碱受体及其亚单位的结构功能

烟碱型乙酰胆碱受体是配体门控的离子通道蛋白,每个受体由5个亚单位组成,每个亚单位具有4个跨膜α螺旋结构域。通道孔由5个亚单位的M2结构域(α螺旋)环绕围成,它们放射状地排列,使通道孔在膜中部逐渐变细。另外15个α螺旋相互盘绕,构成通道的外环。至今已确认了17种亚单位,它们由一个共同起源的基因家族编码,在中枢神经系统、周围神经系统和肌肉组织广泛表达。众多的亚单位,再加上组织表达的特异性导致受体类型的多样性,结果使该受体具有广泛的生理、药理特性和功能。进年来,基因敲除等现代遗传操作技术提供了在体内研究各类型受体的有效手段,使人类对该受体及亚单位的结构和功能有了长足的认识。     

乙酰胆碱信号通路在肺癌中的作用

肺癌作为当今世界最为致命的疾病之一,严重地威胁着人类的生命健康。神经递质乙酰胆碱(acetylcholine,ACh)作为肺癌的自分泌和旁分泌生长因子,可与肺癌细胞上的烟碱型乙酰胆碱受体(nicotinic acetylcholine receptor,nAChRs)和毒蕈碱型乙酰胆碱受体(muscarinic acetylcholine receptors,mAChRs)结合,促进肺癌细胞的增殖、迁移和侵袭。近年来,全基因组数据研究表明,nAChRs与吸烟相关肺癌风险密切相关,因此其在肺癌发生发展中的作用机制的研究对肺癌药物的研发具有重要意义。本文对乙酰胆碱信号通路在肺癌进展中的作用机制进行综述,为其成为肺癌治疗新分子靶点和药物的开发提供依据。     

烟碱对氨甲酰胆碱降低心率和血压作用的调节

在乌拉坦麻醉的大鼠上,间隔５ｍｉｎ３次静注烟碱１７５ｕｇ／ｋｇ,首剂烟碱后,动物对其负性心认综合利用科生急性耐受,但对其降压作用不产生急性耐受。相同条件下,间隔５ｍｉｎ３次静注氢甲酰胆碱１０ｕｇ／ｋｇ,动物对其负性心率和降压作用均不产生急性耐受。在对烟碱负性心率作用产生急性耐受的大鼠上,静注氨甲酰胆碱５和１０ｕｇ／ｋｇ,负性心率作用显著增强,但降压作用无显著变化。提示烟碱诱导动物对其负性心率作用产     

反复摄取烟碱对脑肌醇含量的影响

急性实验中,间隔５ｍｉｎ反复注射烟碱０．５,１．０,１．０,２．０,２．０ｍｇ／ｋｇｉｐ,３０ｍｉｎ后大鼠大脑皮层及海马中肌醇含量升高,但纹状体中肌醇含量无显著变化;相同条件下,氯化锂１０ｍｍｏｌ／ｋｇｉｐ３０ｍｉｎ后大脑皮层和海马中肌醇含量显著降低;慢性实验中,烟碱２．０－１０．０ｍｇ／ｋｇｓｃｂｉｄ１４ｄ后,大鼠大脑皮层中肌醇含量显著增高;烟碱２．６９－１１．５３ｍｇ／ｋｇ／ｄｐｏ６４ｄ后,大鼠大脑皮层中肌醇含量也显著增高。表明烟碱的作用不同于氯化锂,反复给予烟碱可使大鼠大脑皮层中肌醇含量增加。     

Mass spectrometry of nicotinic acetylcholine receptors and associated proteins as models for complex transmembrane proteins

Studies were conducted to optimize matrix-assisted laser desorption/ionization, time-of-flight mass spectrometry (MALDI TOF MS) in analyzing the composition of nicotinic acetylcholine receptors (nAChR) from Torpedo californica electric tissue in their membrane-bound, detergent-solubilized, and affinity-purified states. Mass spectra obtained from nAChR-rich membrane fractions gave reasonably good representations of protein compositions indicated by sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis of those same samples. Efficiency of extraction of nAChR from membranes was not markedly different for most detergents, but quality and signal size of mass spectra were clearly influenced by detergent composition and concentration, protein concentration, and MALDI matrix composition. The best spectra, allowing detection and accurate size determinations for samples containing as little as 10 fmol of pure nAChR, were obtained for samples solubilized in Triton X-100 and assayed by use of a sinapinic acid matrix. Although informative spectra could be obtained for nAChR affinity purified on alpha-cobratoxin (Naja naja siamensis) columns and extracted using sinapinic acid, superior spectra with much higher signal:noise were obtained if extraction media contained Triton X-100 or sodium dodecyl sulfate. nAChR subunit masses determined were similar regardless of the membrane-associated, detergent-solubilized, or affinity-purified state of the preparation. These studies illustrate how masses can be determined for nAChR subunits and for other protein components in Torpedo membrane preparations, such as RAPsyn and Na(+)-K(+)-ATPase alpha and beta subunits. They also provide an underpinning for streamlined analysis of the composition of complex transmembrane proteins using MALDI TOF MS.     

钙离子在激动剂引起豚鼠胆囊肌条收缩中的作用

本工作采用肌肉等张收缩记录法和 cGMP、cAMP 的放射免疫测定法,来研究乙酰胆碱、碳酰胆碱和胃肠激素(雨蛙肽)引起豚鼠胆囊肌条(GBMS)收缩中 Ca~(2+)的作用。结果表明,在有钙液中 GBMS 收缩较无钙液中强。在无钙液、在 EDTA-零钙液或异搏定-Krebs液中,GBMS 对激动剂的收缩反应降低到对照组的30%左右(P<0.01)。异搏定使碳酰胆碱刺激的 GBMS 内 cGMP 和 CAMP 含量降低(P<0.01或0.05)。这些结果提示,在激动剂引起胆囊肌条收缩中,细胞内、外钙离子均参与作用,从而影响胆囊肌条收缩。     

乙酰胆碱对离体大鼠延髓头端腹外侧区神经元自发放电的影响

在８９张Ｓｐｒａｇｕｅ－Ｄａｗｌｅｙ大鼠延髓脑片,用玻璃微电极记录到１６５个延髓头端腹外侧区神经元的自发放电,其放电形式有三种：规则型;不规则型,静息型,乙酰胆碱对自发放电有兴奋,抑制双相和无影响四种效应,各占所测试神经元数的４１．８％,２０％,３％和自发放电有兴奋,抑制双相和无双相和影响四种效应,各占所有测试神经元数的４１．８％,２０％,３Ｔ和３５．２％。     

烟碱和槟榔碱对离体大鼠海马脑片CA_1锥体细胞外诱发电位的影响

在离体Ｗｉｓｔａｒ大鼠海马脑片上,用微电极记录刺激顶树突层Ｓｃｈａｆｆｅｒ侧支引起的ＣＡ＿１区锥体细胞外群峰电位（ＰＳ）。观察用半浸式浴槽或多管微电极气压微量注射给予Ｎ受体激动剂烟碱（Ｎｉｃ）和Ｍ受体激动剂槟榔碱（Ａｒｅ）对ＰＳ的影响,探讨Ｍ和Ｎ受体功能。结果表明：Ｎｉｃ对ＰＳ幅度无明显影响,浓度１．０ｍｍｏｌ／Ｌ时约１／４脑片诱发出第二个群峰电位（ＰＳ＿２）,浓度增加,ＰＳ＿２发生率增加,ＰＳ＿２幅度较ＰＳ低。美加明能部分对抗烟碱诱发的ＰＳ＿２,表明ＰＳ＿２出现与Ｎ受休关系密切。Ａｒｅ降低ＰＳ幅度,当浓度达到０．００１ｍｍｏｌ／Ｌ即能使ＰＳ幅度降低为正常的７４％,ＰＳ幅度降低存在有效量关系,低浓度阿托品能选择性地对抗之,表明Ａｒｅ所致ＰＳ幅度下降是通过兴奋Ｍ受体的结果。     

尼古丁在帕金森病中的神经保护作用

帕金森病(Parkinson’s disease,PD)是常见的中老年神经退行性疾病。研究表明,尼古丁具有抵抗黑质多巴胺神经元损伤的作用,其通过烟碱型乙酰胆碱受体(nicotinic acetylcholine receptor,nAChR)途径与非受体途径抑制帕金森病的发生与发展。本文就尼古丁在帕金森病中的神经保护作用以及保护机制的相关研究进行综述。     

Emerging concepts: novel integration of in vivo approaches to localize the function of nicotinic receptors

Nicotinic acetylcholine receptors (nAChRs) are important targets of the neuromodulator acetylcholine (ACh) and the drug nicotine. The role of their different subunits has been analysed for a decade by the creation of knock-out (KO) mice using homologous recombination. This technique shows that a given subunit is necessary for a given function. However, for ubiquitously expressed genes, it cannot demonstrate the localization for a given subunit in which its expression is sufficient, especially for behavioural phenotypes. Sufficient in this context means that the brain region requiring the expression of the gene product has been localized. Novel strategies have therefore been developed to re-express, region specifically, nAChR subunits on a KO background using lentiviral vectors. Localized regeneration of fully functional high-affinity nAChRs in defined brain regions has proven that these receptors are sufficient to restore a variety of functions: nicotine-induced dopamine release, nicotine self-administration in mice, dopamine neuron firing patterns, and exploratory and locomotor behaviours in a sequential locomotor task testing executive function were thus defined as depending exclusively on the 'knock-back' of beta2*-nAChRs into the ventral tegmental area. These analyses highlight the important role of endogenous cholinergic regulation of a variety of functions. The novel integrated use of restricted re-expressed nAChR subunits with in vivo electrophysiology and automated quantitative behavioural analysis enables the further analysis of defined neuronal circuits in nicotine addiction and higher cognitive function.