离子通道对胰岛β细胞中胰岛素分泌的调控作用

胰岛β细胞是胰岛细胞的一种,属于内分泌细胞,主要的生理功能是分泌胰岛素以应对葡萄糖水平的升高,其在维持葡萄糖稳态中起着重要作用。研究表明,胰岛素分泌受到多种机制的调控,其中包括多种离子通道。近年来,国内外学者越来越关注离子通道调控胰岛素分泌的过程。本文主要就钠离子通道、钾离子通道、钙离子通道以及3种离子通道之间的相互作用对胰岛素分泌的调控进行简述,同时,简单介绍了离子通道抑制剂在糖尿病临床中的应用,并展望了离子通道研究在未来糖尿病治疗方面的潜在应用价值。     

神经系统中的嘌呤信号

三磷酸腺苷(ATP)作用于嘌呤受体(P2受体),引起离子通道开放或通过第二信使调节神经细胞功能,不仅参与了特殊感觉、神经元与神经胶质细胞相互作用等生理活动,而且参与了神经损伤修复和疼痛等病理过程.神经系统中的嘌呤信号系统研究,不仅为解释神经系统生理功能及其病理过程提供了新的思路,而且为治疗神经系统损伤和疼痛等疾病开辟了新的希望.     

味觉感受细胞离子通道和动作电位的建模与仿真

结合膜片钳测量的味觉感受细胞离子通道实验数据,提出了一个哺乳动物味觉感受细胞动作电位的数学模型.首先,建立了味觉感受细胞的电压门控Na＋通道和外向延迟整流K＋通道的模型,在此基础上建立了味觉感受细胞的单细胞计算模型.其次,仿真研究了味觉感受细胞在电刺激和酸味刺激下产生的动作电位,以及离子通道动力学特性对其的影响.该模型对于研究味觉感受细胞在味觉物质刺激下产生的动作电位及其离子通道的工作机制,以及味觉信息在外周神经的传递和信息编码具有指导意义。     

靶向酸敏感离子通道的神经保护:酸毒性损伤机制的重新审视

生理水平的质子在生物体内分布广泛,具有重要的生理功能。在特定的病理条件下,正常的酸碱平衡被破坏,导致质子大量生成和累积,产生对机体有害的酸毒(acidotoxicity)。组织酸化是多种神经系统疾病(如缺血性中风、多发性硬化症以及亨廷顿舞蹈症等)的共同病理特征,也是致这些疾病神经损伤的原因之一。质子可直接激活酸敏感离子通道(acid-sensing ion channel,ASIC),介导组织酸化相关的生理和病理功能,例如,缺血性神经损伤。一直以来,ASIC引起酸毒性神经损伤被认为主要依赖于通道介导的细胞内钙离子升高。然而,本研究组新近的研究表明ASIC1a亚型通道能够通过激活受体相互作用蛋白1(receptor-interacting protein 1,RIP1),介导不依赖于通道离子通透功能的细胞程序性坏死。另外,亚细胞定位研究发现,除了在神经元膜表面,ASIC1a还可以定位在线粒体内膜上,通过调控线粒体通透性转变(mitochondrial permeability transition,MPT)过程,在缺血性神经损伤中发挥重要作用。这些进展使人们对于ASIC介导神经元死亡的机制有了新的认识。     

ClC型氯离子通道

氯离子通道 (氯通道 )是生物体内一类重要的离子通道 ,具有许多重要的生理功能 ,已经发现有几种重要的遗传性疾病与它们有关。本文根据离子通道的研究进展 ,从研究基本情况、分子结构、调节机制 ,以及生理功能等几个方面介绍了电压门控氯通道 (ClC型氯通道 )     

外周神经损伤引起的神经病理性痛：对神经损伤 的一种适应不良反应

外周神经损伤可引起对神经系统的一种适应不良反应,其产生神经病理性痛的主要特点为痛觉增敏和异常疼痛。目前文献报道多种机制涉及此反应,包括离子通道改变引起的异常放电、突触易化、多种轴突水平抑制作用缺失导致的中枢敏化、神经元细胞的凋亡以及异常的突触连接等结构的改变,另外神经损伤引起的神经免疫之间的相互作用在神经病理性痛的持续性发展中发挥着不可替代的作用。了解外周神经损伤引起的神经病理性的发病机制将对我们寻找治疗靶点和治疗策略提供坚实的理论基础。     

干扰素在中枢神经系统退行性疾病中的作用

干扰素(Interferons,IFNs)在神经系统退行性疾病中作用机制复杂。IFNs受体在神经元与胶质细胞中广泛表达,提示IFNs在神经系统中发挥重要作用。然而,IFNs在中枢神经系统中的功能,特别是在相关疾病中的作用机制仍不清楚。近年来,越来越多的研究关注IFNs在中枢神经系统中的作用以及对神经元和胶质细胞的调控机制。本文主要就IFNs的结构、功能和疾病的关系进行综述。     

BK通道的生物物理特性与门控及其最新研究进展

BK_(Ca)通道是细胞膜上受Ca~(2+)和膜电位双重调控的离子通道,其与细胞信号系统偶联并发挥着重要作用,该通道高度表达于高等动物的多种组织.最近的研究证实,在心肌细胞膜上存在力敏感BK通道并参与了心脏收缩与舒张的调控.本文将介绍BK通道与L-型钙通道功能上的耦合,心肌细胞质膜力敏感BK通道门控和功能的研究,以及对基底刚度的响应.这有助于更好地理解力敏感离子通道相关心脏疾病的病理和生理学基础.     

TRPV6离子通道结构及蛋白翻译后修饰的研究进展

TRPV6(transient receptor potential vanilloid 6)是一种高表达于胃肠道的阳离子通道,对Ca²⁺具有较高的渗透性,参与调控细胞增殖、迁移、凋亡以及多种疾病的发生与发展,是常染色体隐性新生儿暂时性甲状旁腺功能亢进症的致病基因。该文以TRPV6的离子通道结构为出发点,系统阐述了TRPV6的抑制剂、其它调控蛋白对TRPV6通道活性的影响、TRPV6蛋白翻译后修饰及在机体多种疾病中的调控作用,为后续研究翻译后修饰对其通道的功能调节提供依据,以期推动TRPV6通道参与的癌症及相关药物的开发。     

生长分化因子-15在神经系统、心血管疾病以及癌症进程中的作用

生长分化因子-15(growth differentiation factor-15,GDF-15)是转化生长因子-β(transforming growth factor beta,TGF-β)超家族中的一员。GDF-15的表达量通常会随着脑组织损伤、癌症、心血管疾病以及炎症反应等组织病理性损伤而有显著的升高,使其成为一个潜在的疾病生物标志蛋白。近期有研究表明GDF-15在神经系统中具有一定的神经营养作用,而最新研究揭示GDF-15具有调制神经元离子通道的表达、影响突触传递功能的作用。在癌症以及心血管系统中,GDF-15也参与了多种复杂的调控机制。本文对GDF-15的表达调控、作用机制以及主要的病理生理学作用进行介绍,探讨GDF-15的生物活性以及其在基础研究和临床应用中的价值。     

血管内皮生长因子的脑保护及其机制研究进展

血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)是一种重要的血管发育调节因子,最早发现于肿瘤细胞。上世纪90年代,人们发现VEGF在神经细胞上也有广泛表达,并具有神经细胞保护作用。此外,VEGF显著促进成年哺乳动物结构性神经元再生区(constitutive neurogenic regions)和非神经元再生区(non-neurogenic regions)的神经元再生/更新(neurogenesis/regenera-tion),显示了VEGF在神经损伤性及退行性疾病治疗中的潜在意义。本文着重讨论VEGF在脑缺血损伤中的神经保护(neuroprotection)和神经修复(neural repair)及其细胞和分子机制研究进展。     

电压门控性钠离子通道与伤害性感受

伤害性感受器激活引起疼痛的概念,现已广泛被人们接受,大量实验表明,伤害性感受器兴奋性的变化与一些离子通道有关,对河豚毒素不敏感的电压依赖性钠离子通道（TTXr)选择性地分布于与伤害性感受有关的初级感受神经元,炎症反应和神经损伤诱发的慢性疼痛可诱发这种TTXr功能及基因表达的变化,TTXr通道蛋白的反义寡核苷酸（antisense ODN)处理可对抗炎症或神经损伤引起的痛觉过敏或超敏,提示TTXr在伤害性感受中起重要作用,有望成为特异性镇痛药物的药理作用靶点。     

关于“静息电位和动作电位”的探究式教学过程

利用生理学研究中的经典实验,展示实验操作及实验结果,设置问题引导学生思考,参与设计实验和结果分析,使学生了解静息电位的测量及表示方法,依据细胞膜两侧不同离子的浓度差和细胞膜对不同离子的通透性,理解静息电位的形成机理;依据刺激神经细胞时在阴、阳两极不同的电位变化,理解外向电流引起的去极化,以及由此激发的电压门控离子通道的开闭和动作电位的形成过程。学生成为探求知识的主体,在主动探索中了解了知识的产生过程,其能力也得到了训练。     

神经元电活动调控中枢神经系统再髓鞘的研究进展

在中枢神经系统中,脱髓鞘病变后的机体可以实现一定程度的再髓鞘修复,但尚不足以诱导功能恢复。越来越多的研究表明,神经元电活动作为一种轴突信号,调控着发育性成髓鞘过程并且能够启动及促进轴突再髓鞘。通过激活神经元电活动促进轴突再髓鞘修复的策略已经成为治疗相关疾病的潜在突破口,但该再髓鞘过程中涉及到的少突胶质谱系及星形胶质细胞的变化及机制仍不够清楚。该文拟主要围绕神经元电活动调控轴突再髓鞘的相关机制进行综述,为今后研究提供参考。     

周围神经损伤后再生与修复机制研究进展

周围神经损伤是一种由于压迫、牵引、切割、缺血等原因引起的外周神经细胞损伤或坏死的疾病。周围神经损伤病理学变化包括轴浆运输受损、轴突变性、施万细胞损伤、节段性脱髓鞘和完全瓦勒氏变性。神经损伤后修复成为了现代医学研究中的热点与难点。本文对干细胞移植、神经营养因子、新型材料和生物电刺激在周围神经损伤修复中的作用及机制做了综述,并且对其在临床中的应用进行展望。     

酸中毒和ASIC1a在复发性癫痫引起的树突棘重塑中的作用

复发性癫痫诱导慢性树突棘重塑对癫痫发生、终止和长期认知变化很关键,但是调控树突棘重塑的机制并不十分清楚。研究表明,癫痫发作时细胞外[H+]i增加导致组织酸中毒,激活酸敏感离子通道(acid-sensing ion channels,ASICs),引起慢性树突棘重塑。现总结酸中毒和酸敏感离子通道亚型ASIC1a在复发性癫痫引起的树突棘重塑中的作用,重点分析了酸中毒过程的时空变化对痫样放电和树突棘重塑可能的影响,以及酸中毒与ASIC1a在兴奋性和抑制性神经元的功能表达之间的关系,认为ASIC1a可能通过不同机制介导酸中毒在癫痫发生和持续阶段对树突棘的影响。未来研究需要进一步探索癫痫引起的慢性神经元结构和功能改变,阐明酸中毒和ASIC1a在癫痫及其引起的树突棘缺失中的作用。     

调控性非编码RNA在周围神经病理性疼痛中的作用研究进展

调控性非编码RNA (ncRNA)主要包括长链非编码RNA (lncRNA)、微小RNA (miRNA)、环状RNA (circRNA)。近年来研究报道,ncRNA可通过调节离子通道、神经炎症和免疫平衡,参与轴突和髓鞘的损伤、修复与再生,调控神经元凋亡和自噬等多种途径,参与周围神经病理性疼痛的发生发展。因此,对调控性ncRNA在周围神经病理性疼痛中的作用靶点或生物标志物的研究进行总结十分重要。     

神经元细胞器和囊泡运输

神经元是高度极化的细胞,典型的神经元由胞体、轴突及树突构成。神经元的胞体和神经末梢之间的物质和信息传递以及神经元之间的通讯都依赖于胞内的细胞器和囊泡运输。神经元中的运输系统对于神经元形态和功能的建成和维持以及突触的功能和可塑性至关重要。胞内运输的调控机制是细胞神经生物学领域的重大科学问题。该文重点总结了近年来关于神经元内细胞器和囊泡运输的研究进展,并对神经活性依赖的运输调控机制进行了初步探讨。此外,该文还简要介绍了神经元胞内运输与人类疾病之间的关系。     

大脑皮层神经元NMDA受体的单通道特性

本文用膜片箝技术对机械分离培养的大鼠大脑皮层神经元胞体上的ＮＭＤＡ受体的单通道特性进行了研究,实验用细胞贴附和内面向外两种形式记录单离子通道的活动。电极液内含有ＮＭＤＡ或Ｌ－门冬氨酸时,在皮层神经元上常见电导为３５ｐＳ的离子通道。通道对Ｎａ＋,Ｋ＋非选择性通透,对Ｃｌ－不通透,其平均开放时间和开放概率随超极化程度增大而降低。开放、关闭时间及ｂｕｒｓｔ时程的分布直方图均需双指数拟合。Ｍｇ２＋以电压和浓度依赖性的方式减小通道开放时间,ＡＰＶ能阻断通道活动,温度降低使通道开放时间延长及电流幅度减小。本文结果表明大脑皮层神经元上ＮＭＤＡ受体通道活动自身具有电压依赖性,因此提示ＮＭＤＡ受体通道的正常功能活动可能依赖于某些细胞内调控过程的存在。