河蟹眼柄神经分泌细胞离子通道的膜片钳研究

采用全细胞膜片钳技术对培养12－24小时不同形态河蟹眼柄视节端髓X器官（MTXO）神经分泌细胞离子通道进行了研究。结果表明,河蟹眼柄MTXO中分布的A、B、C三种类型神经分泌细胞均可记录到由向电流和外向电流组成的正常全细胞电流。内向电流由高电压激活钙离子通道电流（Lca)和对TTX敏感钠离子通道电流（INa）组成。ICa的激活电压为－30mV,在0－ 20mV电压下达到峰值,在－40mV和－70mV保持电压下记录的ICa激活阈值、初始峰值及I－V曲线无明显差别。外向电流明显,幅值较大,包括对4－AP敏感的快速激活、快速失活钾离子通道电流（IA）和对TEA敏感的缓慢激活、缓慢失活钾离子通道电流（IK）。正常蟹种、二龄成蟹和早熟蟹种MTXO神经分泌细胞均表达电压门控钠、钾、钙离子通道,通道电流和电压特征无明显区别.     

双孔钾通道TREK-1结构、分布、调控因素及其抗癫痫作用的研究进展

钾离子通道是最大最复杂的离子通道家族,迄今为止在人类基因组中共克隆出了70余种钾离子通道亚型,其中双孔钾离子通道是近年来新发现的一类钾离子通道亚家族,它们在结构上与电压依赖性钾通道、钙激活钾通道,内向整流型钾通道等传统的单孔钾离子通道差异很大。双孔钾离子通道,具有4个跨膜片段,形成独特的2个孔道结构域,主要介导背景钾电流。由于其介导背景钾电流而参与并维持静息膜电位形成等重要生理作用而备受关注。近年来研究最多的双孔钾通道TREK-1几乎表达于机体的每一个细胞,可被细胞内酸度、膜牵张、多不饱和脂肪酸、温度、受体偶联第二信使系统调控,调节细胞兴奋性,参与一系列生理、病理过程,与神经系统疾病如癫痫密切相关,本文就此做一综述。     

双孔钾通道TREK-1 结构、分布、调控因素及其抗癫痫作用的研究进展

：钾离子通道是最大最复杂的离子通道家族,迄今为止在人类基因组中共克隆出了70 余种钾离子通道亚型,其中双孔钾离 子通道是近年来新发现的一类钾离子通道亚家族,它们在结构上与电压依赖性钾通道、钙激活钾通道,内向整流型钾通道等传统 的单孔钾离子通道差异很大。双孔钾离子通道,具有4 个跨膜片段,形成独特的2 个孔道结构域,主要介导背景钾电流。由于其介 导背景钾电流而参与并维持静息膜电位形成等重要生理作用而备受关注。近年来研究最多的双孔钾通道TREK-1 几乎表达于机 体的每一个细胞,可被细胞内酸度、膜牵张、多不饱和脂肪酸、温度、受体偶联第二信使系统调控,调节细胞兴奋性,参与一系列生 理、病理过程,与神经系统疾病如癫痫密切相关,本文就此做一综述。     

双孔钾通道TREK-1及相关疾病

钾离子通道是数量最大最复杂的离子通道家族,迄今为止在人类基因组中共克隆出了70余种钾离子通道亚型,其中双孔钾离子通道是近年来新发现的一类钾离子通道亚家族,它们具有4个跨膜片段,形成独特的2个孔道结构域,主要介导背景钾电流。研究发现双孔钾通道TREK-1与人体神经系统、心血管系统、肺部、妇科等多系统疾病密切相关,且在不同组织器官功能不尽相同,本文就TREK-1与人体多系统疾病相关性及其作用机制做一综述。     

桥粒蛋白与离子转运相关通道

桥粒为细胞与细胞之间的一种连接结构,参与细胞间机械应力传导. 在心肌组织中,桥粒与粘着连接及缝隙连接共同构成闰盘,对于维护心肌闰盘结构和功能的完整性具有重要作用. 近年来,越来越多的研究表明,桥粒蛋白基因突变、表达的缺失或功能异常,可引起心肌细胞钠、钾离子通道、缝隙连接蛋白等心肌电活动相关结构的重塑,增加心肌电学异质性,进而促发心律失常. 本文将就桥粒蛋白与离子转运相关通道关系的最新研究进展进行综述.     

海南捕鸟蛛毒素-Ⅴ分离纯化及其抑制河豚毒敏感型钠通道活性研究

经阳离子交换和反相HPLC柱层析从海南捕鸟蛛（Seleconosmia hainana）粗毒中分离到1种新的神经毒素,命记为海南捕鸟蛛毒素－Ⅴ（Hainantoxin-Ⅴ,HNTX-Ⅴ）,MALDI－TOF质谱鉴定分子量为3969.5Da。在全细胞记录膜片钳模式下,HNTX－Ⅴ对成年大鼠背根神经节（DRG）细胞河豚毒敏感型（TTX－S）钠电流有抑制作用,但对河豚鼠不敏感型（TTX－R）钠电流无明显影响。HNTX－Ⅴ对TTX－S钠电流的抑制作用具有浓度依从性,其有效半抑制浓度（IC50）为46.8nmol/L。HNTX－Ⅴ不影响TTX－S钠电流的激活相和失活相,对钠通道的激活阈值和最大激活电压也无明显改变,表明HNTX－Ⅴ影响钠通道的作用机制明显有别于δ－ACTXs等蜘蛛毒素,推测HNTX－Ⅴ很可能类似于河豚毒、Saxitoxin和μ－conotoxins,同样作用于钠通道的位点S1。     

过氧化氢诱发的小脑皮质凋亡神经元膜K+通道电流的变化

用新生ＳＤ大鼠小脑皮质细胞进行培养,用Ａｒａ－Ｃ抑制非神经元生长,以Ｈ２Ｏ２诱发神经元凋亡。用膜片细胞贴附式观察了凋亡神经元膜钾离子通道电流的变化,结果表明,凋亡小脑皮质神经元膜Ｋ通道在不同箍位电压下,通道电流（ＩＫ）幅度小于正常神经元的,单位电导小于正常神经元的,通道的平均开放时间,开放概率、短开放及长开放时间常数亦均小于正常神经元的。说明小脑皮质凋亡神经元Ｋ通道活动减弱     

白细胞介素—2及其受体与肿瘤基因治疗

作为最重要的细胞因子之一,白细胞介素－2（IL－2）抗瘤作用的研究一直引导着肿瘤生物免疫治疗的方向,本从分子生物学的和细胞生物学角度介绍IL－2的结构,激活信号系统,功能活性,各免疫细胞的IL－2分泌动力学特点,IL－2受体亚单位组成,表达调控,功能意义及在不同细胞中的表达状况,IL－2基因转导接种疗法的基本方法,作用原理,主要优点,近年获得的实验与临床研究数据,以及待解决的问题等。     

多不饱和脂肪酸对成年雪貂心肌钾通道的作用

本研究是在成年雪貂的心肌上研究多不饱和脂肪酸（PUFA）对电压门控钾通道的效应。我们观察到,n-3 PUFA能抑制短时性外向钾电流（Ito)和延迟整流钾电流（IK),而对内向整流钾电流（IK1）则没有明显影响。二十二碳六烯酸（DHA）对Ito和Ik能产生浓度依赖性的抑制作用,其IC50分别为7.5和20μmol/L,但不影响IK1。二十碳五烯酸（EPA）对这三种钾通道的作用与DHA相似。花生四烯酸（5或10μmol/L)先引起IK的抑制,然后引起IK,AA的激活;用环氧合酶抑制剂消炎痛可以阻断花生四烯酸激活IK,AA的作用。不具有抗心律失常作用的单不饱和脂肪酸和饱和脂肪酸都不明显影响这些钾通道的活性。上述实验结果证明,n-3 PUFA能抑制心肌细胞的Ito和IK,但和我们以前报道的PUFA对心肌钠电流和钙电流的作用相比,其对Ito和IK抑制作用的效能较低。n-3 PUFA的抗心律失常效应可能与它们抑制心肌钠、钙、钾通道的作用有关。     

L-型钙电流在血管紧张素Ⅱ诱导新生大鼠心肌细胞肥大中的作用

目的:探讨血管紧张素II(Ang II)诱导的新生大鼠肥大心肌细胞中L-型钙电流的功能在分子水平改变。方法:在血管紧张素II诱导的新生大鼠肥大心肌细胞中,应用全细胞膜片钳技术检测L-型钙电流的密度及门控动力学变化;应用半定量RT-PCR技术检测L-型Ca2+通道α1C亚单位mRNA的表达量。结果:Ang II在引起新生大鼠心肌肥大的同时,也增加了心肌细胞ICa,L电流密度,但并不影响ICa,L电流的激活、失活和复活特征。另外,Ang II还增加了L-型Ca2+通道α1C亚单位mRNA表达量。Ang II的这些作用都可被其1型受体阻断剂losartan所抑制。结论:在Ang II诱导的新生大鼠肥大心肌中,L-型Ca2+通道的功能在分子水平发生了显著变化,这些变化是通过激活心肌细胞上Ang II 1型受体所介导的。     

BKCa通道的结构与功能

BKCa通道将细胞膜电特性与细胞信号系统联系在一起,在细胞功能实现中起着重要作用。该通道广泛且又较高密度地表达于许多物种的多种组织,其分子结构复杂,丰富的超家族成员具有各自不同的表达分布。BKCa通道的分子结构由α亚单位和β亚单位构成,其中α亚单位形成通道的孔道区和活性调节区域,β亚单位修饰通道活性的调节特性。BKCa通道开放几率大、电导率高、调控位点多,并且不同的超家族成员表现出不同的功能特征,如细胞膜电位感受性、细胞内游离钙离子敏感性等。文章概述BKCa通道的分子结构和功能特征。     

脊神经损伤后钠电流的变化及其离子通道机制

目的：检测脊神经切断大鼠背根节（DRG）神经元重复放电能力和钠电流的变化,并研究介导其电流变化的钠通道亚型的表达情况。方法：脊神经切断术后2～8d慢性痛大鼠模型背根节急性分离,对中等直径DRG神经元运用全细胞膜片钳技术记录神经元放电和钠电流的变化。对背根节神经元进行RT-PCR检测,分析其钠通道亚型的表达情况。结果：电流钳下,实验组DRG神经元在电流刺激下产生重复放电,而对照组神经元多诱发单个动作电位,电压钳记录发现实验组背根节神经元快钠电流和持续性钠电流幅值均明显大于对照组,PCR结果显示,Nav1.3、Nav1.7和Nav1.8通道亚型mRNA表达显著增高。结论：钠通道介导了脊神经受损模型的DRG神经元兴奋性增高,持续性钠电流可能通过调节阈下膜电位振荡的产生调节神经元兴奋性。     

电压-门控Na+通道α亚单位Nav1.5

Nav1.5α亚单位是电压-门控Nav1.5Na+通道发挥作用的核心亚单位,在心肌中首先被成功克隆,是心脏电生理活动最主要的Na+通道α亚单位.最新的研究发现,Nav1.5不仅可以在神经元等非心肌组织中表达,而且其表达的选择性剪接体的类型及电生理学特性与心肌Nav1.5亦不同.目前,不仅对Nav1.5发挥功能的调控机制及与心脏传导功能障碍等疾病的发病关系有了深入的了解,而且一些常见疾病,如肿瘤和癫痫等的发生也被认为可能和Nav1 .5有关. 本文结合国内外对Nav1.5的最新研究及本小组的工作,对Nav1.5的结构、选择 性剪接、基因定位、电生理学活性及与疾病的关系作一详细综述.     

海葵毒素对心肌钠通道开放模式，动作电位及心电图QT周期的影响

应用膜片箝技术记录游离豚鼠心肌细胞的钠通道电流,细胞内微电极技术记录心室乳头肌的动作电位和心电图机记录豚鼠的心电图,使用与心肌;细胞钠通道有高度亲和力的海葵毒素（sea anemone toxin,ATXⅡ）改变钠通道开放的动力过程,从三个水平来研究钠通道,动作电位,心电图变化的关系,并试图探讨长QT综合征（long QT syndrome,LQTs)的发病机制,结果显示,ATXⅡ使钠通道的开放频率增加,钠通道中“长时间开放模式”的开放时间常数增大,动人电位的持续时间APD50和APD50也分别增加了23％和27％,ATXⅡ使动物心电图QT间期延长18．6％,QTc(校正的QT间期）增大18．9％,这些结果提示,钠通道动力过程的变化对动作电位和心电图QT间期有重要影响,钠通道功能或结构的变异可能是临床上部分长QT综合征产生的原因。     

心室肌Cl~－通道电流的性质及其意义

近年来,在豚鼠、兔心室肌上发现了一种由β－肾上腺素能激活的Ｃｌ~－电流（Ｉ＿Ｃｌ）。此种Ｉ＿Ｃｌ的主要特点为：外向整流性质,时间不依赖性,对细胞外Ｎａ~＋变化敏感,Ｃｌ~－通道的活动受细胞内ｃＡＭＰ依赖性蛋白激酶Ａ的调节。Ｉ＿（Ｃｌ）的发现不仅证明心肌上有Ｃｌ~－通道,而且近来研究表明,Ｉ＿（Ｃｌ）在调节心肌动作电位时程和静息电位方面起主要作用。研究结果还提示Ｉ＿（Ｃｌ）可能与病理状态下某些心律失常的发生有关。     

甜瓜钾离子通道MIRK受Na~＋抑制的分子机理

甜瓜钾离子通道MIRK受Na＋抑制,本研究通过钾离子通道氨基酸序列比对,发现MIRK与其他钾离子通道在3个位点上有较明显差异。采用基因定点突变方法获得3个MIRK突变体,将突变体在非洲爪蟾卵母（Xenopus laevis oocytes）细胞中表达后利用双向电压钳技术研究了Na＋对MIRK通道电流的调整作用,以探索MIRK受Na＋抑制的可能氨基酸位点。结果显示,MIRK受外界Na＋的抑制不是由其单一氨基酸引起,可能涉及MIRK第232～234位丝氨酸、赖氨酸、谷氨酰胺及第241位天冬酰胺等多个氨基酸的共同调节。     

苦皮藤素Ⅳ和Ⅴ混合物对棉铃虫幼虫神经细胞钠通道的影响

杀虫植物苦皮藤Celastrus angulatus的主要活性成分苦皮藤素Ⅳ和Ⅴ处理后昆虫的中毒症状分别表现为麻醉和兴奋,但苦皮藤素Ⅳ对苦皮藤素Ⅴ的毒杀效果具有增效作用,苦皮藤素Ⅴ对苦皮藤素Ⅳ的麻醉作用基本没有影响。应用全细胞膜片钳技术,就苦皮藤素Ⅳ和Ⅴ不同比例（3∶1,1∶1,1∶3）混合物对棉铃虫Helicoverpa armigera幼虫离体培养神经细胞钠离子通道的影响进行了比较。结果表明：苦皮藤素Ⅳ和苦皮藤素Ⅴ的不同比例混合物对钠通道（TTX-S）电流作用与二者所占比例有关,苦皮藤素Ⅳ比例大,表现出苦皮藤素Ⅳ对通道的阻滞效应,钠电流被抑制; 苦皮藤素Ⅴ比例大,则表现出对通道的激活,钠电流增大。另外,两者不同比例混合物对钠通道（TTX-S）电流的激活电压无明显影响,但对峰值电压影响显著,可使其向正电位方向移动10～20 mV。这些结果说明苦皮藤素Ⅳ和Ⅴ可能作用于一个相同的钠通道结合位点或别构偶联位点,二者对钠通道的作用是一种拮抗作用。     

大鼠脑组织Nav1.5钠通道的基因克隆及分布分析

为了阐明大鼠脑组织Nav1.5钠通道α亚单位的编码基因、分子特性及其在不同发育阶段各脑叶的分布差异,应用逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)方法,对大鼠脑组织Nav1.5钠通道α亚单位进行了克隆(命名为rN1),并比较其在不同发育阶段各脑叶的分布情况.rN1基因编码2016个氨基酸残基,序列分析显示,其与rH1氨基酸相似性为96.53%,与hNbR1相似性为96.13%.在DI-S3～S4发现与rH1不同的一个新的外显子(第7外显子),同时发现DⅡ～Ⅲ选择性剪切了第20外显子(53个氨基酸残基)的异构体(命名为rN1-2).分布结果显示,大鼠脑组织Nav1.5钠通道α亚单位在不同发育阶段各脑叶分布有明显的差异,研究证实,Nav1.5钠通道在大鼠脑组织显著表达,存在脑叶的分布差异,而且随着脑组织的发育,其表达逐渐趋于稳定,实验证实Nav1.5钠通道基因编码了一个新的外显子而且其表达范围更加广泛.     

CACNA1C基因突变致L-型钙通道异常与心律失常研究的进展

L-型CaV1.2钙通道广泛表达在心肌细胞中,是钙离子流入心肌细胞的主要通道,其介导的内向电流是心肌兴奋收缩耦联的始动条件,也是心肌细胞动作电位平台期的重要贡献因素。L-型钙通道由功能亚单位α1亚单位(心肌型为CaV1.2)和其他附属亚单位构成。研究发现编码CaV1.2的CACNA1C基因功能获得型与丧失型突变常与包括长QT综合征、Brugada综合征、短QT综合征在内的遗传性心律失常综合征有关。本文将对近年来出现的CACNA1C突变及其导致的各种心律失常进行综述。     

心肌内向整流钾离子通道的分子机制

心肌内向整流钾电流对维持静息电位和心肌的兴奋性有重要作用,１９９３年以来,多种内向整流钾通道（Ｋｉｒ）克隆成功,为探明通道的结构特性和内向整流的产生机理创造了条件,Ｋｉｒ肽链含两个跨膜段（Ｍ１,Ｍ２）４条肽链聚合成一个功能单位,内向整流是胞内Ｍｇ＾２＋和多聚胺与通道负电荷区域相互作用的结果,此区域可能与Ｍ２和Ｃ末端有关,这些进展为探讨通道的功能调节和新药设计提出了新的思路。