T型钙通道与乳腺癌

T型钙通道是激活电位低、失活速度快、单通道电导小的电压依赖性钙通道,具有高组织特异性、突出的生理功能及药理学选择性等特点。近年来的研究表明,T型钙通道通过独特的激活失活效应参与细胞内外钙流的振荡,影响肿瘤细胞的增殖过程。值得关注的是正常人乳腺上皮细胞中没有T型钙通道,而在不同分化阶段的乳腺癌细胞中该通道却有表达。实验证实,T型钙通道的表达影响乳腺癌细胞的增殖,通道拮抗剂能够显著地抑制乳腺癌细胞增殖。这一发现为乳腺癌的诊断及靶向治疗药物的研发提供了新的思路。本文概要介绍了近年来T型钙通道与乳腺癌关系的研究进展。     

不同浓度吗啡对心肌动作电位的作用及其机制

用微电极技术研究不同浓度吗啡对豚鼠右心室乳头肌动作电位的作用及作用机制。低浓度吗啡(0.2—1.6 umol/L)使动作电位时程(APD)和有效不应期(ERP)缩短,呈剂量依赖性。此作用可被1μmol/L 纳洛酮、酚妥拉明,四乙胺和氯化铯阻断,但不能被异搏定阻断。高浓度吗啡(15—120μmol/L)则使 APD 和 ERP 延长,呈剂量依赖性,这作用不被1.2μmol/L纳洛酮阻断,但可被10μmol/L 纳洛酮、酚妥拉明、四乙胺、氯化铯和异搏定阻断。这些实验提示低浓度和高浓度的吗啡可能作用于不同的阿片受体亚型,低浓度吗啡的作用可能与钾通道有关,高浓度吗啡的作用可能与钾通道、钙通道或钙激活的钾通道有关。阿片受体的作用与α受体存在密切关系。     

白藜芦醇抑制大鼠穹隆下器神经元放电

应用细胞外记录单位放电技术,在大鼠穹隆下器脑片上观察了白藜芦醇(resveratrol)对穹隆下器神经元放电的影响。实验结果如下:(1)给予白藜芦醇(1、5、10μmol/L)2min后,大多数穹隆下器神经元(60/65,92.3%)的自发性放电频率呈剂量依赖性降低;(2)预先用0.3mmol/L的L-glutamate灌流穹隆下器脑片,全部放电单位(12/12,100%)放电频率明显增加,表现为癫痫样放电,在此基础上灌流白藜芦醇(5μmol/L)2min,大多数脑片(10/12,83.3%)的癫痫样放电被抑制;(3)预先用L型钙通道开放剂BayK8644灌流,全部(8/8,100%)放电增加,在此基础上灌流白藜芦醇(5μmol/L)2min,其放电全部被抑制;(4)灌流一氧化氮合酶抑制剂NG-nitro-L-argininemethylester(L-NAME)50μmol/L,多数脑片(11/14,78.6%)放电明显增加,在此基础上灌流白藜芦醇(5μmol/L)2min,大部分神经元(9/11,81.8%)放电被抑制;(5)灌流大电导钙激活性钾通道阻断剂tetraethylammoniumchloride(TEA)1mmol/L后,大多数神经元(10/12,83.3%)放电增加,在此基础上灌流白藜芦醇(5μmol/L)2min,(9/10,90%)放电频率明显减低。以上结果提示:白藜芦醇能抑制大鼠穹隆下器神经元自发放电以及由L-glutamate、L-NAME、BayK8644和TEA诱发的放电,可能与白藜芦醇抑制L型钙通道以及促进一氧化氮的释放有关;似乎与大电导钙激活性钾通道无关。     

细胞外Ba2+对大鼠心肌细胞L型钙通道的影响

目的：观察细胞外Ba²⁺对记录大鼠心肌细胞L型钙通道的影响。方法：采用急性酶解分离法获得大鼠的单个心肌细胞,使用全细胞膜片钳技术记录L型钙通道电流。采用Ba²⁺替换台式液中的Ca²⁺和直接向台式液中加入Ba²⁺（0~8 mmol/L）,观察峰值电流15 min内的变化,数据采用5个以上细胞进行重复。结果：（1）台式液中的Ca²⁺被Ba²⁺替换后,L型钙通道电流的失活速率明显减慢（P<0.01）;在台式液中加入少量Ba²⁺（0.2,0.4 mmol/L）时L型钙通道电流的失活速率无明显改变（P>0.05）,加入0.8 mmol/L Ba²⁺时失活速率明显减慢（P<0.05）。（2）与正常台式液比较,在细胞外液中加入Ba²⁺（0.2,0.4 mmol/L）峰值电流衰减减弱,其中10 min和15 min两个时间点衰减差异明显（P<0.01）。（3）在细胞外液中加入Ba²⁺可下移电流电压曲线,改变翻转电位,减弱丹酚酸A对钙电流的抑制强度,使量效关系曲线右移。结论：在细胞外液中加入一定浓度的Ba²⁺,能够减弱全细胞膜片钳技术记录大鼠心室肌细胞L型钙通道时出现的峰值电流衰减,改变通道的电压依赖特性,影响药物量效关系。     

小剂量辣椒素对豚鼠心室肌细胞L-型钙电流的影响

应用全细胞膜片钳技术研究低浓度辣椒素(capsaicin,CAP)对单个豚鼠心室肌细胞L-型钙电流的影响及其作用机制.CAP(1～25 nmol/L)可浓度依赖性增加电压依赖性的ICa-L的峰值并下移I-V曲线.CAPl,10,25 nmol/L使ICa-L最大峰值分别由-9.67±0.7pA/pF增至-10.21±0.8pA/pF(P＞0.05),-11.37±0.8pA/pF和-12.84±0.9pA/pF(P＜0.05).CAP25nmol/L可明显使稳态激活曲线左移,激活中点电压(V0.5)由-20.76±2.0mV变至-26.71±3.0mV(P＜0.05),表明低浓度CAP改变了钙通道激活的电压依赖性.CAP25nmol/L对电压依赖性稳态失活曲线和ICa-L从失活状态下复活过程无明显影响.辣椒素受体(VR1)阻断剂钌红(RR,10μmol/L)可阻断低浓度辣椒素的效应.以上结果表明,低浓度辣椒素使钙通道稳态激活曲线左移,增加ICa-L,这一效应可能由VRl介导.     

白藜芦醇抑制大鼠下丘脑脑片室旁核神经元放电

本文旨在研究白藜芦醇(resveratrol)对下丘脑脑片室旁核神经元放电的影响.应用玻璃微电极细胞外记录单位放电技术,在下丘脑脑片上观察白藜芦醇对静息状态下室旁核神经元放电的影响.结果如下:(1)在29张下丘脑脑片室旁核神经元放电单位给予白藜芦醇(O.05,0.5,5.0 μmol/L)2 min,有28张脑片(96.6%)放电频率显著降低,且呈剂量依赖性;(2)预先用0.2mmol/L的L.glutamate灌流8张下丘脑脑片,8张脑片(100%)放电频率显著增加,表现为癫痫样放电,该放电可被白藜芦醇(5.0 μmol/L)灌流2 min抑制:(3)预先用L型钙通道开放剂Bay K8644(0.1μmol/L)灌流8张下丘脑脑片,8张脑片(100%)放电频率显著增加,该放电可被白藜芦醇(5.0 μmol/L)灌流2 min抑制;(4)用一氧化氮合酶抑制剂Nω-nitro.L-arginine methyl ester(L-NAME)50μmol/L灌流8张下丘脑脑片,7张脑片(87.5%)放电频率显著增加,该放电可被白藜芦醇(5.0 μmol/L)灌流2 min抑制.以上结果提示,白藜芦醇抑制下丘脑室旁核神经元自发放电,可能通过降低心血管中枢的活动性而产生中枢保护作用.这种抑制作用可能与白藜芦醇抑制L型钙通道、减少钙内流有关,与NO释放无关.     

三羟异黄酮对豚鼠心室肌细胞L-型钙通道电流的影响

本实验用全细胞膜片钳技术观察三羟异黄酮(genistein,GST)对豚鼠心室肌细胞L-钙通道电流(ICa、L)的影响。结果如下:(1)GST(10、50、100 μmol/L)可浓度依赖性地降低ICa,L(n=6,P<0.01)。GST的非活性结构类似物daidzein(100μmol/L),在同一浓度范围对ICa,L没有影响(n=5,P>0.05)。(2)GST使I-V曲线上移,但对ICa,L的电压依赖特征和最大激活电压无明显影响。(3)GST对ICa,L的激活动力学特性也无影响,但可使钙电流稳态失活曲线左移。V0.5从对照的-28.6±0.6 mV变为-32.8±1.1mV,κ值从对照的5.8±0.5 mV升至6.5±0.9 mV(n=6,P<0.05)。(4)GST明显使复活曲线右移,从而使ICa,L从失活状态下恢复明显减慢(n=7,P<0.01)。(5)酪氨酸磷酸酶抑制剂正钒酸钠(1 mmol/L)显著对抗GST引起的ICa,L抑制效应(n=6,P<0.01)。根据以上结果得出的结论是:GST抑制ICa,L加速钙通道失活和钙通道在失活状态下恢复减慢;GST对ICa,L的这种抑制作用与蛋白酪氨酸激酶(PTK)抑制有关。     

星形胶质细胞存在L-型钙通道的新证据

以纯化培养的小鼠星形胶质细胞(Astrocyte,AS)为实验材料,采用激光共聚焦钙成像和荧光分光光度计技术,探讨钙激动剂Bay k8644和钙拮抗剂nimodipine对星形胶质细胞胞内钙离子浓度的影响。结果显示,Bay k8644在0.0001、0.001和0.01mmol/L浓度下均可显著增加星形胶质细胞的细胞内钙水平,而nimodipine在0.001、0.01和0.1mmol/L浓度下均可显著降低星形胶质细胞胞内钙水平,并阻止KCl引起的细胞内钙升高。上述结果表明星形胶质细胞对L-型钙通道激动剂和拮抗剂的反应与神经元的反应相似,提示星形胶质细胞胞膜上也存在L-型钙通道。     

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。     

白藜芦醇抑制大鼠海马 CA1区神经元放电

应用细胞外记录单位放电技术,在大鼠海马脑片上观察了白藜芦醇(resveratrol)对海马CAI区神经元放电的影响。实验结果如下：(1)在52个CAI区神经元放电单位给予白藜芦醇(0．05、0．5、5μmol／L)2min,有46个放电单位(88.5％)放电频率明显降低,且呈剂量依赖性;(2)预先用0．2mmol／L的L-glutamate灌流海码腑片,8个放电单位放电频率明显增加,表现为癫痫样放电,在此基础上灌流白藜芦醇(5μmol／L)2min,其癫痫样放电被抑制;(3)预先用L型钙通道开放剂Bay K8644灌流7个海马5脑片,有6个单位(85.7％)放电增加,在此基础上灌流白藜芦醇(5μmol／L)2min,其放电被抑制;(4)9个放电单位灌流一氧化氮合酶抑制剂L-NAME(N^0-nitro-L-arginine methylester)50μmol／L,有7个单位(77．8％)放电明显增加,在此基础上灌流白藜芦醇(5μmol／L)2min,放电被抑制;(5)10个放电单位灌流人电导钙激活性钾通道阻断剂TEA(tetraethylarnmonium chloride)1mmol/L后,有9个单位(90％)放电增加,在此基础上灌流白藜芦醇(5μmol／L)2min,8个放电单位(88,9％)放电频率明显减低。以上结果提示：白藜芦醇能抑制海马神经元自发放电以及由L-glutamate、L-NAME、Bay K8644和TEA诱发的放电,可能与白藜芦醇抑制L型钙通道,减少钙内流有关;似乎与大电导钙激活性钾通道无关。     

细胞外Ba~(2 )对内向整流钾通道的阻断作用

实验采用双微电极电压箝 (TEV)法研究Ba2 对非洲爪蟾卵母细胞表达的内向整流钾通道 (IRK1)的阻断作用。细胞外Ba2 浓度分别为 0 ,1,3 ,10和 10 0 μmol/L ,K 浓度分别为 10和 90mmol/L ,可见快速开通道阻断剂Ba2 对IRK1的瞬间电流 (施加电压后 1ms)的阻断作用依赖Ba2 、K 、时间和电压 ;但对IRK1的开关特性几乎无影响 ,IRK1对之不通透。三级指数拟合的结果表明 :细胞外Ba2 低浓度 ( 1和 3 μmol/L)时 ,Ba2 与K 相互竞争同一结合位点 ,随着Ba2 浓度的增加 ,时间常数不增加但拟合的权数却呈浓度依赖性增加 ,所以失活过程随Ba2 浓度的增加越来越快 ;细胞外Ba2 高浓度 ( 10和 10 0 μmol/L)时 ,时间常数随Ba2 浓度的增加而减少 ,拟合的权数却呈浓度依赖性减少 ,失活过程也越来越快 ,说明Ba2 作用位点由通道的表面进入了通道更深的部位。上述结果提示 ,Ba2 对IRK1的阻断存在两种不同的机制。细胞外K 浓度为 90mmol/L和Ba2 浓度为 3 0 μmol/L时 ,Mg2 或Mn2 可与Ba2 争夺结合位点 ,随着Mg2 或Mn2 浓度增加 ,失活过程逐渐减缓 ,Ba2 在通道中的结合点也逐渐离开通道 ,Mg2 能而Mn2 不能进入通道较深处阻断通道 ,说明IRK1中有多离子阻断形式     

大鼠背根神经节神经元上失活 BK 通道特性的研究

大电导的电压和 Ca²⁺ 激活的 K⁺ 通道 (BK 通道 ) 在哺乳动物的组织中广泛表达,起着多种多样的作用 . 目前只有少数组织中 BK 通道的性质被深入地研究,而且鲜见有失活的 BK 通道 (BK_i) 的报道,尤其是在神经元中 . 发现在大鼠小直径的背根神经节 (DRG) 神经元中,普遍存在失活的 BK 通道 . 失活的 BK 电流成分是 Ca²⁺敏感的,可以被大电导的 BK 通道特异阻断剂 ChTX 所阻断,而且木瓜蛋白酶可以从胞外改变通道失活的特性 .     

大鼠全脑缺血后海马CA1区锥体神经元L型钙通道电流的改变(英文)

已有研究表明在脑缺血期间及再灌流后早期,海马CA1锥体神经元细胞内钙浓度明显升高,这一钙超载被认为是缺血性脑损伤的重要机制之一.电压依赖性钙通道是介导正常CA1神经元钙内流的主要途径.实验观察了脑缺血再灌流后早期海马CA1锥体神经元电压依赖性L型钙通道的变化.以改良的四血管闭塞法制作大鼠 15min前脑缺血模型,在急性分离的海马CA1神经元上,采用膜片钳细胞贴附式记录L型电压依赖性钙通道电流.脑缺血后CA1神经元L型钙通道的总体平均电流明显增大,这是由于通道的开放概率增加所致.进一步分析单通道动力学显示,脑缺血后通道的开放时间变长,通道的开放频率增大.研究结果提示L型钙通道功能活动增强可能参与了缺血后海马CA1锥体神经元的细胞内钙浓度升高     

大鼠全脑缺血后海马CA1区锥体神经元L型钙通道电流的改变(英)

已有研究表明在脑缺血期间及再灌流后早期,海马CA1锥体神经元细胞内钙浓度明显升高,这一钙超载被认为是缺血性脑损伤的重要机制之一.电压依赖性钙通道是介导正常CA1神经元钙内流的主要途径.实验观察了脑缺血再灌流后早期海马CA1锥体神经元电压依赖性L型钙通道的变化.以改良的四血管闭塞法制作大鼠15 min前脑缺血模型,在急性分离的海马CA1神经元上,采用膜片钳细胞贴附式记录L型电压依赖性钙通道电流.脑缺血后CA1神经元L型钙通道的总体平均电流明显增大,这是由于通道的开放概率增加所致.进一步分析单通道动力学显示,脑缺血后通道的开放时间变长,通道的开放频率增大.研究结果提示L型钙通道功能活动增强可能参与了缺血后海马CA1锥体神经元的细胞内钙浓度升高.     

河蟹眼柄神经内分泌细胞Glu受体研究

作者采用全细胞膜片钳技术测定了中华绒螯蟹 (Eriocheirsinensis)眼柄视神经节端髓X器官 (MTXO)神经内分泌细胞对 0 0 1— 10mmol/L谷氨基酸 (Glu)的反应 ,并结合药理学方法进行了Glu受体研究。结果表明 ,Glu激活A型和B型细胞离子型Cl-通道蛋白受体 ,诱导快速激活、快速失活的配体门控Cl-通道电流 (IGlu)。依据内外液的Cl-浓度比例引发去极化或超极化反应 ,继续施加Glu ,细胞快速出现脱敏反应 ;去除Glu后 ,细胞约需 2 0s恢复对Glu的敏感状态。IGlu幅值呈浓度依赖性 ,量 效关系曲线呈线形 ,激活阈值为 0 0 1mmol/L ,约 5mmol/L达到饱和。河蟹眼柄神经内分泌细胞IGlu明显受到Cl-通道阻断剂picrotoxin(0 5mmol/L)抑制 ;对离子型Glu受体激动剂Quisqualate、Kainate、NMDA、AMPA不敏感。Ibotenicacid(IA)可模拟Glu诱导快速激活、快速脱敏的Cl-电流 ,并与Glu产生交互脱敏作用。Glu和GABA对河蟹眼柄神经内分泌细胞无交叉脱敏和交叉激活作用 ,甘氨酸 (Gly)没有诱导细胞产生任何反应 ,提示中枢神经系统通过Glu和GABA两套系统实现对眼柄神经内分泌系统的精确调控。     

NMDA对GABAA受体的抑制作用由钙-钙调素依赖性蛋白激酶Ⅱ介导

应用制霉菌素(nystatin)穿孔全细胞记录方法,研究了N-甲基-D-门冬氨酸(NMDA)对新鲜分离的大鼠骶髓后连合核(SDCN)神经元γ-氨基丁酸(GABA)激活的全细胞电流的调控.实验结果如下:(ⅰ) 在无Mg2+及含1 μmol/L甘氨酸的标准细胞外液中,当钳制电位为-40 mV时,NMDA(100 μmol/L)可抑制GABA和muscimol (Mus)在SDCN神经元激活的全细胞电流(IGABA和IMus),且NMDA受体的竞争性拮抗剂D-2-amino-5-phosphonovalerate(APV,100 μmol/L)可完全阻断NMDA激活的电流,并可消除NMDA对IGABA的抑制作用.(ⅱ)当细胞外液中无Ca2+及待测神经元被Ca2+螯合剂BAPTA AM预处理2 h后,NMDA对IGABA的抑制作用消失;而用电压依赖性钙通道阻断剂Cd2+(10 μmol/L)或La3+(30μmol/L)预处理后,NMDA对IGABA的抑制作用仍然存在.(ⅲ) NMDA对IGABA的抑制作用可被钙-钙调素依赖性蛋白激酶Ⅱ(CaMKⅡ)的抑制剂KN-62所阻断.提示在大鼠SDCN神经元,NMDA对IGABA的抑制作用为一Ca2+依赖性的过程,这一过程的"下游"机制与细胞内CaMKⅡ有关.揭示了Ca2+和CaMKⅡ分别作为细胞内第二信使和第三信使将NMDA受体和GABAA受体的功能联系起来.     

cAMP和cGMP对棉铃虫神经细胞高电压激活钙通道的调节作用

用全细胞膜片钳法研究了cAMP和cGMP对棉铃虫Helicoverpa armigera 3龄幼虫胸腹神经节细胞高电压激活钙通道的调节作用。细胞外液中加入腺苷酸环化酶（AC）激活剂福斯克林（forskolin） 0.1 mmol/L,对于Ba²⁺介导的钙通道电流激活电压、峰电压、峰电流变化以及通道激活和电流达到峰值的时间无影响。电极内液中加入1 mmol/L的cGMP则明显抑制峰电流,且抑制作用呈时间依赖性和浓度依赖性,而对激活电压、峰电压无影响。结果提示,棉铃虫神经细胞高电压激活钙通道的活动可能不受细胞内cAMP水平提高的影响,但被cGMP抑制。     

对羟基苯甲醛对神经元缺氧所致钙超载的抑制作用

通过复制大鼠原代皮层神经元缺糖缺氧/复糖复氧(OGD/Rep)损伤模型,采用MTT法检测细胞存活率、硝酸还原酶法检测NO释放量、流式细胞仪检测胞内钙离子浓度、Western Blot法及RT-PCR法检测神经元L型钙通道、NMDA型钙通道、TRPM7通道蛋白和基因的表达,评价天麻成分对羟基苯甲醛对OGD/Rep损伤致大鼠原代皮层神经元钙通道过度开放的影响,探讨天麻成分对羟基苯甲醛的神经保护作用是否通过抑制钙通道的过度开放减轻钙超载,结果表明天麻成分对羟基苯甲醛可提高大鼠原代皮层神经元OGD/Rep损伤的存活率、减少NO的释放、降低胞内钙离子浓度、降低L型钙通道蛋白的表达。     

硝苯吡啶抑制豚鼠交感神经元的钙依赖性电位

应用细胞内记录技术观察了钙通道阻滞剂硝苯吡啶(nifedlpine)对离体豚鼠腹腔神经节细胞三种钙依赖性电位的可逆性作用。硝苯吡啶(0.1—1mmol/L)可剂量依赖式地抑制动作电位后超极化、强直后膜电位的变化,在无钠高钙加 TEA 溶液中,硝苯吡啶(0.1μmol/L)能抑制钙锋电位。结果表明,大剂量的硝苯吡啶可继发性抑制钙依赖性钾电导,临床治疗剂量的硝苯吡啶还直接减少钙电导。以上作用是硝苯吡啶调节交感节后神经元的兴奋性,阻滞突触前膜 ACh 的量子性释放的基础。     

偏头痛发病机制中ASICs通道及P/Q钙通道交互影响的电生理研究

目的:ASICs通道及P/Q钙通道均参与偏头痛发生,分析ASICs通道及P/Q钙通道的电生理相互作用,评价二者的在偏头痛发生中的交互影响。方法:健康SPF级野生型C57BL/6鼠婴,分离培养双侧三叉神经节神经元,采用全细胞膜片钳技术记录三叉神经节神经元的钙电流变化及动作电位变化。结果:酸性外液及阿米洛利对钙通道无直接影响,酸性外液及P/Q通道阻断剂Aga-IVA均增加三叉神经元兴奋性(P0.05),而阿米洛利可阻断这种增加效应(P0.05)。结论:阿米洛利能够抑制Aga-IVA对三叉神经节神经元兴奋性的增加,可能与其阻断ASICs通道有关,提示ASICs通道可能为P/Q通道突变引发偏头痛的下游机制之一。