TRP通道与信号转导

TRP(transient receptor potential)通道是一类在外周和中枢神经系统分布很广泛的通道蛋白.到目前为止,有超过30个TRP通道家族成员在哺乳动物中被克隆.TRP通道均为六次跨膜蛋白,其N末端和C末端均在胞内,由第五和第六跨膜结构域共同构成非选择性阳离子孔道.这些通道可被许多种因素调节,包括温度、渗透压、pH值、机械力,以及一些内、外源性配体和细胞内信号分子.TRP通道家族包含七个亚族.目前,它们最公认的功能是介导感觉信号的传递,其他功能包括调节细胞钙平衡和影响发育等.     

TRP通道与自噬相关性的探讨

TRP通道(Transient Receptor Potential,瞬时受体电位通道)是细胞内重要的Ca~(2+)调控通道,其在细胞内有着独特的分布及其能与其它钙离子传感元件特定地相互作用。TRP通道蛋白通过对Ca~(2+)的调控发挥调节细胞的多种生理活动,如自噬和凋亡等。其中细胞质膜或是细胞器膜上的这些钙离子通道开放后可提升胞质[Ca~(2+)]i,为自噬的启动提供Ca~(2+)。自噬启动的初衷是为了使细胞能够在缺氧、营养匮乏及病理因素等应激状态下降解细胞内某些细胞成分满足某些重要生理活动的物质需求,但有大量的研究显示过度的自噬可导致细胞发生与凋亡相关的细胞程序性死亡,因而TRP通道对自噬的调控作用与疾病的发生、发展紧密相连,如TRPML1(Transient Receptor Potential mucolipin-1)与IV型粘膜脂质沉积症相关。根据目前对TRP通道与自噬的研究结果来看,不同的TRP通道可通过不同的机制升高胞质[Ca~(2+)]i,这都与不同TRP通道蛋白在细胞内的特定分布有关,如TRPV(Transient receptor potential vanilloid)通道主要在细胞质膜或内质网膜上调控Ca~(2+),而TRPML则主要在溶酶体上发挥作用,但具体分子通路激活机制尚需进一步研究。     

TRP通道蛋白异源组装的研究进展

TRP通道是一类在神经系统分布广泛的阳离子通道,参与了生物体内许多重要的生理功能,包括感觉信息传递、调节胞内Ca²⁺平衡及发育过程等。近年来的研究发现,TRP通道不仅以同源四聚体形式行使功能,还可以组装成异源四聚体。不同亚基所形成的异源通道具有不同的生物物理学功能和药理学特性,因此TRP通道的组装机理和异源组装通道的功能研究成为该领域的热点而日益得到关注。文章对TRP通道家族中选择性异源组装及组装的分子基础研究的最新现状进行了概述。     

TRP通道超家族的基本特征及其与疾病的关系

瞬时受体电位通道(transient receptor potential channel, TRP)是细胞膜上的一类阳离子通道,广泛参与感知各种细胞内外刺激及维持离子稳态等多种生命活动。TRP通道超家族的成员均具有六个跨膜片段、不同程度的序列同源性以及能够渗透阳离子等相似之处,也显示出特异性的激活机制和阳离子选择性。TRP通道在细胞快速感受外界刺激以及细胞增殖、分化和凋亡等方面起着至关重要的作用,其表达或者活性异常能够引起严重的人类疾病。因此,TRP通道在细胞以及人类健康中发挥着重要作用。该文拟从TRP通道超家族的基本特征、门控特性以及TRP通道活性失调导致疾病的机制三个主要方面进行综述,促使人们全面了解TRP通道超家族。     

肠道运动疾病与情绪异常共病发生的TRP通道机制

肠道运动疾病与情绪异常共病是全球关注的健康问题。研究表明,瞬时受体电位(transient receptor potential, TRP)通道可调节肠道运动、菌群和稳态,并参与情绪的发生发展,其系统机制有待研究阐明。本文综合肠道运动障碍相关神经递质、激素、Ca²⁺、肠道菌群与TRP通道的生理病理变化,相较于情绪异常相关的肠道运动与TRP通道,提出肠道运动疾病与情绪异常共病发生的TRP通道机制,以期为脑-肠与肠-脑系统稳态调控相关疾病的诊疗提供新思路。     

电压门控钠离子通道与疼痛症

疼痛是一种常见的疾病和临床症状,有时会严重影响患者的生活质量,因此,疼痛的研究、治疗具有重要的实际意义。电压门控钠离子通道在神经元动作电位的起始和传导中起着关键作用,尤其是亚型Nav1.3、Nav1.7、Nav1.8和Nav1.9,它们广泛存在于背根神经节中,参与了疼痛的形成。其中,Nav1.7的基因突变会导致多种遗传性疾病。因此,这些亚型是潜在的、理想的疼痛治疗靶点。主要对电压门控钠离子通道与疼痛有关的最新研究进展进行了综述。     

ATP敏感性钾通道与2型糖尿病

ATP敏感性钾通道（KATP）是调节葡萄糖代谢平衡的关键因子。KATP通道的遗传变异可改变β-细胞电活性、葡萄糖代谢平衡,增加2型糖尿病易感性,因此,编码该通道的基因可作为2型糖尿病的易感标记。Kir6．2的E23K多态性在高加索人群中与2型糖尿病易感性增加和肥胖相关。E23K多态性在高加索人群中较常见,提示其可能具有进化优势。     

钠离子通道NaV1.7与神经病理性疼痛

钠通道NaV1.7是电压门控性钠通道的亚型之一。大多数钠离子通道NaV1.7表达在背根神经节(DRG)小C纤维的伤害性感受器上,具有缓慢开放和缓慢关闭失活的特点。它能够产生大量的斜坡电流,降低感觉神经元中动作电位产生的阈值,放大外来小的缓慢的去极化斜坡电流,从而增加神经元兴奋性,对疼痛的产生、传递、调节具有关键性作用。随着遗传学研究的不断深入,钠离子通道NaV1.7的功能获得性突变和功能缺失性突变,使其成为了新型镇痛疗法中一个的特别有吸引力的药物靶点,受到人们的广泛关注。而研究发现,NaV1.7通道在不同因素引起的神经病理性疼痛中通过不同途径提高神经元兴奋性,参与神经病理性疼痛,给NaV1.7选择性抑制剂研发带来了巨大阻碍。目前,虽然已有的NaV1.7选择性抑制剂具备有效镇痛作用,且无明显副作用或成瘾问题,但寻找NaV1.7选择性配体极其困难。此外,现有的NaV1.7选择性抑制剂也因神经病理性疼痛类型的不同在抑制效力、靶向性、安全性以及可行性等方面存在差异。提示寻找NaV1.7通道作用于不同神经病理性疼痛的普遍机制或NaV1.7通道特有的受体结合位点,可能是未来NaV1.7选择性抑制剂研发的主要方向。本文就NaV1.7通道在不同因素引起的神经病理性疼痛中的主要作用进行简要综述。     

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。     

HCN 通道在神经系统中的分布及功能

超极化激活的环核苷酸门控的阳离子通道(hyperpolarization activated cyclic nucleotide gated channels,HCN),分为四个亚型:HCN1、HCN2、HCN3和HCN4。关于其在神经系统中作用的研究有很多,但是有些研究的结果似乎是矛盾的,这些矛盾的结果可能与其分布特点有关。在神经系统中,HCN通道的各个亚型的分布具有差异,这决定了其作用的差异性,因此在不同区域有其特定的生理功能。本文从不同脑区、脊髓及外周DRG等方面综述了HCN通道4个亚型在神经系统的分布,并且针对具体组织、核团分析其作用和生理功能。     

HCN通道在神经系统中的功能和作用

HCN通道(hyperpolarization-activated cyclic nucleotide-gated channels)是一种超极化激活的,选择性通透K 、Na ,直接受cAMP调控的离子通道,其在神经系统中有多方面的功能并与癫痫等神经疾病有关系.对HCN通道正常生理功能以及与疾病的关系的深入认识,必将对今后的研究和临床有深远的意义.     

神经系统内水通道蛋白4的功能研究进展

水通道蛋白4 (aquaporin 4,AQP4) 是中枢神经系统内重要的水通道蛋白之一,除了在海马、视上核和室旁核等部位的少数神经元上有分布外,主要表达在星形胶质细胞和室管膜上皮细胞中.近期的研究发现,AQP4除了参与脑脊液(cerebrospinal fluid,CSF)分泌、吸收等中枢神经系统内水代谢平衡的调节外,还有许多令人感兴趣的功能表现.AQP4能够影响星形胶质细胞的迁移和胶质疤痕的愈合;影响神经信号的传导;还能够调节星形胶质细胞对K 和谷氨酸的重摄取;改变神经元神经递质的释放;参与突触以及细胞间隙连接的形成等.上述发现表明AQP4不仅是影响中枢神经系统内水和电解质平衡的关键因素,而且是决定星形胶质细胞结构功能的重要分子基础之一.因此AQP4为众多脑疾病的治疗提供具有重要价值的潜在药物作用靶点,调控AQP4的表达与功能将成为治疗许多神经系统疾病的新策略.     

大电导钙依赖的钾通道(BKca通道)与疼痛

大电导钙离子依赖的钾通道(BKca通道)广泛表达于多种组织细胞的细胞膜上。它参与了细胞兴奋的电活动、神经递质的释放、激素的分泌,血管、气管、子宫、胃肠道、及膀胱等多种平滑肌组织以及其它很多重要生理活动的调节。在可兴奋细胞上,因其对胞内钙离子浓度以及电压具有高度敏感性,BKca通道通过降低流入胞内的钙离子浓度,使细胞动作电位复极化和超级化,从而降低动作电位的爆发频率,参与负反馈调节,在可兴奋细胞的传导通路上发挥着十分重要的作用。最近越来越多的研究表明,BKca通道可能与疼痛有着十分密切的联系,我们结合相关文献对此做一综述。     

神经节内板状末梢是豚鼠食道迷走传入神经末梢的机械敏感性受体

电生理学研究发现迷走传入神经在胃肠道的特有结构——神经节内板状末梢(intraganglionic laminar endings,IGLEs)具有感受机械刺激的功能,推断其为迷走神经机械敏感性受体。但是电生理学方法不能将IGLEs的特异结构与其感受机械刺激的功能同时显示出来,而且IGLEs作为机械敏感性受体,其传导机械刺激的机制尚不清楚。本研究应用活性依赖性荧光染料 FM1-43结合牵拉刺激豚鼠食道显示激活的IGLEs结构,以期观察IGLEs是否对机械刺激敏感。同时用多种药物阻断或促进豚鼠食道IGLEs的激活以探讨IGLEs传导机械刺激的机制。应用神经顺行标记技术以验证FM1-43显示的特异结构是否为IGLEs。结果表明,牵拉刺激结合FM1-43染色显示的结构与神经顺行标记法一致,牵拉刺激组激活的IGLEs数目明显多于未牵拉组 [(90．4±9．5)％vs(10．7±2．1)％,P<0．05]。IGLEs对牵拉刺激的敏感性,表明IGLEs是迷走传入神经在胃肠道内感受机械刺激的受体。TTX,阿托品和钙离子对牵拉刺激激活IGLEs无明显影响,表明IGLEs对机械刺激的传导不需要神经递质以及动作电位的传导,而是直接通过机械门控离子通道实现的。多种TRP通道阻断剂包括SKF,gadolinium对IGLEs的激活无影响,而上皮钠离子通道阻断剂benzamil可以明显阻断IGLEs的激活,因此推断,IGLEs结构中传导机械刺激的离子通道可能属于上皮钠离子通道家族而非电压门控钠离子通道或TRP通道。     

新型钾通道开放剂对心血管ATP-敏感性钾通道基因表达的调节作用

目的：研究脂肪胺类的新型钾通道开放剂（KCO）埃他卡林（Ipt）和氰胍类的KCO吡那地尔（Pin）对大鼠心血管ATP-敏感性钾通道（KATP）的亚基SUR1、SUR2、Kir6．1和Kir6．2等在mRNA水平的调节作用。方法：SD大鼠给药1周后处死并取组织,提取总RNA,利用反转录-聚合酶链式反应（RT-PCR）研究以上基因在mRNA水平的改变。结果：与正常对照相比,心脏组织中,Ipt和Pin对KATP的4个亚基在mRNA水平均无显著影响;主动脉平滑肌上,Ipt对4个亚基的mRNA表达无显著影响,但Pin可显著上调SUR2的mRNA表达;尾动脉平滑肌上,Ipt对Kit6．1／Kit6．2、Pin对SUR2／Kir6．1均有显著下调的作用。结论：心肌、大动脉平滑肌和小动脉平滑肌KATP基因表达的调控不同,Ipt选择性调节小动脉平滑肌Kit6．1／Kit6．2;Ipt对心血管KATP基因表达的调节作用不同于Pin。     

神经系统与心律失常

焦虑、悲伤、情绪紧张等可使儿茶酚胺分泌过多、心电图出现 ST 段 T 波变化、心肌纤维断裂及各种室性心律失常.电刺激或将药物注入动物脑内不同部位可产生各种心律失常.在中脑中央灰质内注入微量去甲肾上腺素或乙酰胆硷均可增加刺激下丘脑引起的室性期前收缩.脑内吗啡样物质、5-羟色胺水平增加可降低交感中枢紧张性,导致交感神经传出冲动减少,降低心室易颤性,减少刺激下丘脑引起的室性期前收缩.躯体传入冲动对刺激下丘脑诱发期前收缩的抑制作用与脑内吗啡样物质的释放及下丘脑弓状核区、中脑中央灰质等处阿片受体的激活有关,且部分通过5-羟色胺途径.     

神经系统与内分泌腺

祖国自然科学的巨匠谢切诺夫,鲍特金,巴甫洛夫,米丘林,季米里亚捷夫在各方面探讨了生物有机体。生物有机体的生命现象不能脱离周围环境。在1866年,谢切诺夫说过:“有机体如果没有维持其生存的外界环境是不行的,因此在有机体的科学的定义中必须存在于影响它的环境中。因     

神经系统与心律失常

焦虑、悲伤、情绪紧张等可使儿茶酚胺分泌过多、心电图出现ST段T波变化、心肌纤维断裂及各种室性心律失常。电刺激或将药物注入动物脑内不同部位可产生各种心律失常。在中脑中央灰质内注入微量去甲肾上腺素或乙酰胆硷均可增加刺激下丘脑引起的室性期前收缩。脑内吗啡样物质、5-羟色胺水平增加可降低交感中枢紧张性,导致交感神经传出冲动减少,降低心室易颤性,减少刺激下丘脑引起的室性期前收缩。躯体传入冲动对刺激下丘脑诱发期前收缩的抑制作用与脑内吗啡样物质的释放及下丘脑弓状核区、中脑中央灰质等处阿片受体的激活有关,且部分通过5-羟色胺途径。