一个改进的马尔科夫模型

离子通道是细胞膜里的大分子孔道,是跨越细胞膜里的蛋白质大分子,是神经、肌肉等细胞膜兴奋性的基础。人体细胞均具有完成特殊功能的离子通道,构建离子通道,尤其其门控行为的动力学模型,对于研究离子通道的相关课题具有重要意义。离子通道的开关反映了蛋白质构象变化的动力学过程。本文介绍了细胞膜离子通道的基本内容和几种常用模型,并根据Markov链对离子通道门控行为的一个二态（闭、开）模型的Markov过程进行了改进,得到了包含失活状态的离子通道门控行为的Markov模型。     

一个改进的马尔科夫模型

离子通道是细胞膜里的大分子孔道,是跨越细胞膜里的蛋白质大分子,是神经、肌肉等细胞膜兴奋性的基础.人体细胞均具有完成特殊功能的离子通道,构建离子通道,尤其其门控行为的动力学模型,对于研究离子通道的相关课题具有重要意义.离子通道的开关反映了蛋白质构象变化的动力学过程.本文介绍了细胞膜离子通道的基本内容和几种常用模型,并根据Markov链对离子通道门控行为的一个二态(闭、开)模型的Markov过程进行了改进,得到了包含失活状态的离子通道门控行为的Markov模型.     

PC12细胞钾离子通道门控动力学随机建模与参数估计(Ⅰ)

本文以PC12细胞钾离子通门控机理分析为例证,探索离子通道门控动力学马尔科夫模型的建模方法,并详述建模过程,为通过研究者提供启示与借鉴．在此基础上提出PC12细胞钾离子通道门控动力学的三个备择方案,然后试用Ball等人建议的适用于片膜中只含一个通道记录的极大似然算法估计速率参数,根据AIC及SC准则将模型作了比较,选择较适宜的模型刻划PC12细胞钾离子通道门控动力学．     

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。     

影响细胞趋电性因素的研究

细胞在直流电场中因受电场诱导而做出的方向性迁移被称为细胞的趋电性。细胞的趋电性涉及胚胎发育、炎症反应、肿瘤转移、损伤修复以及组织再生等复杂的生物学过程。研究表明,细胞的趋电性主要由细胞内外多方面因素共同影响。该文针对离子浓度、膜电位与电压门控离子通道、细胞外基质与血清、生长因子及其受体、蛋白激酶信号通路以及细胞骨架等因素对细胞趋电性的影响进行综述,以期为阐明细胞趋电性相应的机制提供参考。     

植物环核苷酸门控离子通道基因的功能及其调控

环核苷酸(cAMP/cGMP)是生命体重要的信号分子,环核苷酸门控离子通道(CNGC)是环核苷酸主要的受体之一,目前已在植物中克隆并鉴定了多个环核苷酸门控离子通道基因,它们参与调控植物的生长、发育以及抗病等反应.这些通道既可通过一价阳离子,也可通过二价阳离子,其活性受Ca2+/Calmodulin调控.本文概括了近年来植物环核苷酸门控离子通道(CNGC)基因的克隆、植物CNGC对离子的选择特性、CNGC的生物学功能与调控等方面的研究进展.     

植物细胞质膜离子通道研究进展

多种有机和无机离子作为重要的营养物质、渗透物质、辅酶和信号分子, 参与植物生殖、生长发育和逆境反应等多种生物学过程。离子通道是离子跨质膜和内膜运动的重要渠道和动态调控因子, 直接影响和调控细胞内离子浓度及亚细胞分布的动态变化。目前, 植物尤其是模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)的多个离子通道家族被先后鉴定出来, 其中部分离子通道蛋白定位在细胞质膜上, 其基本生物学功能, 诸如蛋白结构、离子选择性和通透性、门控特点、活性调控机理以及不同离子通道之间的协同关系等均取得重要进展。该文概要介绍近年来植物细胞质膜离子通道方面的研究进展。     

cGMP对细胞功能的调控

cGMP作为胞内第二信使,主要通过cGMP依赖的蛋白激酶(cGPK),cGMP门控的离子通道,cGMP调节的环核苷酸磷酸二酯酶以及ADP核糖环化酶等后续途径,参与许多细胞功能的调控.cGMP既可以通过蛋白磷酸化,也通过与蛋白磷酸化不直接相关的信号传递途径来调控各类细胞的特定生理功能.     

细胞骨架对离子通道的调节作用

细胞骨架是细胞的重要保守结构之一,它的作用除了维持细胞的特定形状及细胞内部结构的有序性等基本功能外,还在细胞的物质运输、能量与信息传递、基因表达、细胞的分裂分化及凋亡中起重要作用,细胞骨架的动力学变化代表了一种新的信号转导机制。近来研究表明细胞骨架对离子通道有调节作用。研究细胞骨架与离子通道之间的关系,将有助于了解离子通道活动规律。     

P物质在再生视网膜节细胞中的表达及IBMX和CPT-cAMP 对其表达的影响

采用金黄地鼠视神经切断并缝接坐骨神经的再生实验模型,玻璃体内注射IBMX或/和CPT-cAMP,荧光金逆行标记再生的RGCs结合P物质免疫荧光组化双标法,研究外周神经缝接于视神经断端能否促进P物质阳性的视网膜节细胞(RGCs)再生及IBMX或/和CPT-cAMP处理对其再生的影响。实验结果:①术后四周,对照AG组每个视网膜 再生RGCs数1329±104,双标细胞平均数为45±5,占再生RGCs总数的3.4％;②AG+IBMX组每个视网膜再生RGCs数为2099±419,再生P物质阳性节细胞平均数为119±22,占再生RGCs总数的6.55％;③AG+cAMP组每个视网膜再生RGCs数为2048±133,再生P物质阳性节细胞平均数为127±37,占再生RGCs总数的6.15％;④AG+IB-MX+cAMP组每个视网膜再生RGCs数为4370±487,再生P物质阳性节细胞平均数为339±72,占再生RGCs总数的7.98％,与对照组的差异具有统计学意义。表明成年哺乳动物P物质阳性RGCs能再生,玻璃体内注射IBMX或/和CPT-cAMP可以促进该类RGCs再生。     

海马脑片盲法膜片钳全细胞记录技术

本文较为详细地介绍了海马脑片盲法膜片钳全细胞记录技术,对其关键步骤和需要注意的问题进行了重点说明,同时对CA1区锥体神经元突触活动的特点,电压门控性Ca^2 通道以及谷氨酸（glutamate,Glu)γ－氨基丁酸（GABA）受体通道电流性质等进行了观察和分析,实验结果为采用海马脑片盲法膜片钳全细胞记录技术研究海马神经元离子通道动力学性质和中枢神经系统药物对突触活动的影响提供了可靠的依据。     

N-甲基-D-门冬氨酸受体通道复合体

N-甲基-D门冬氨酸(NMDA)受体通道复合体不同于一般的递质门控或电压门控的离子通道,而是兼有递质门控与电压门控双重特征。该受体通道有四种以上不同的电导水平,因而可能是多个受体亚型结合的一个复合的分子实体。NMDA受体通道的开放可引起钠、钾、钙离子内流。已经发现NMDA受体通道与长时程突触增强,癫痫等脑活动有关。     

白细胞介素-4和白细胞介素-12对纯化培养小鼠视网膜神经节细胞存活的影响

目的观察白细胞介素-4(interleukin-4,IL-4)、白细胞介素-12(interleukin-12,IL-12)对于纯化培养条件下视网膜神经节细胞(retinal ganglion cells,RGCs)生存率的影响,进一步探讨自身免疫调节紊乱与视网膜神经节细胞损害之间的关系。方法应用抗小鼠Thy1.2抗体粘附两步纯化法,得到纯化的小鼠视网膜神经节细胞。Thy1.2单克隆抗体联合神经微管蛋白-2多克隆抗体对RGCs进行免疫细胞化学双标记法鉴定RGCs纯度。TUNEL染色法检测凋亡细胞、通过细胞形态学观察计数细胞。实验分为两个阶段,首先观察IL-4和IL-12对RGCs的直接影响;然后观察在NMDA兴奋性毒性作用下IL-4和IL-12对于RGCs的影响。结果正常培养条件下,除10 U/mLIL-4外,IL-4和IL-12其余浓度组的RGC存活率均较对照组降低(P<0.0083);当有NMDA存在时,1、10、100 U/mL的IL-4和IL-12浓度组的RGCs存活率分别为79.2%、87.2%、69.5%及77.5%、76.4%和73.7%,均较单纯NMDA处理组的RGCs存活率62.25%明显提...     

电压门控钠离子通道与恶性肿瘤的转移

电压门控钠离子通道(VGSC)是可兴奋组织中动作电位的关键离子通道,具有重要的生理功能.近年来国内外研究发现,VGSC在转移的前列腺癌、乳腺癌、卵巢癌、宫颈癌等细胞中表达,其增加了癌细胞的运动和侵袭,促使了癌症的转移,其还将被作为治疗靶点而进行药物开发和临床应用.     

电压门控钠离子通道疾病的研究进展

细胞膜上的电压门控钠离子通道（Voltage-gated Sodium Channels,VGSCs）是细胞形成动作电位过程中重要的组成构件,由一个大的α亚基和一个或多个不同的β亚基组成,中央是具高度选择性只允许钠离子通过的亲水通道。电压门控钠离子通道在调节细胞膜电位、维持细胞离子稳态、细胞增殖和凋亡等生理过程中发挥着重要作用,因而钠离子通道自身的异变或是相关基因的变异都可能引起一系列身体病变。本文主要介绍了电压门控钠离子通道的结构与功能,阐述了其与癌细胞侵袭转移和神经病理性疼痛的关系,并介绍了几种典型的由钠离子通道基因变异引起的疾病。随着对电压门控钠离子通道及其异常分子机制研究的不断深入,新成果将为生理学、药理学和病理学等领域的研究提供理论基础和新的研究思路,为离子通道疾病的临床预防、诊断与治疗找到新途径。     

力信号转导的基本元件：机械力敏感离子通道的研究进展

对力的感知和响应是生命的特征之一,其分子机制一直是生命科学中最引人入胜、最富挑战性的系列问题之一。近年来人们发现,机械力敏感离子通道在细胞感知和响应机械力信号的过程中扮演了"哨兵"的重要角色。越来越多的离子通道被发现能够被机械力激活,从而开启下游的信号通路。其中,MscL和MscS是原核生物中研究最早、最深入的两种离子通道;在真核生物中,Piezo1和Piezo2两种离子通道因为其独特的曲率结构和在哺乳动物各种生理过程中的重要作用而逐渐成为研究的热点。该文主要对以上四种离子通道的研究历史、结构、门控机制以及潜在应用进行综述。     

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 )     

虎纹捕鸟蛛毒素虎纹毒素-III对美洲蜚蠊神经细胞电压门控离子通道的影响

HWTX-III是从中国虎纹捕鸟蛛Ornithoctonus huwena粗毒中分离纯化到的一种昆虫神经多肽。通过应用全细胞膜片钳技术研究了HWTX-III对美洲蜚蠊Periplaneta americana神经细胞电压门控离子通道的影响。发现HWTX-III特异性地抑制美洲蜚蠊背侧不成对中间(dorsal unpaired median, DUM）神经细胞的电压门控钠通道(IC50≈1.106 μmol/L),而对电压门控钾通道没有明显的影响。HWTX-III通过一种新型的不同于其他蜘蛛毒素的机制抑制昆虫电压门控钠通道,它不影响通道的激活与失活动力学,也不明显地漂移稳态失活曲线。HWTX-III对昆虫神经细胞电压门控钠通道的特异性与新型作用机制为研究电压门控钠通道分子结构的多样性以及开发新的安全的杀虫剂提供有用的工具。     

可兴奋细胞膜离子通道结构与功能的研究

生物膜离子通道结构与功能关系是当前多学科协同研究的一个“热点”。本文简述了研究的发展进程和主要方法技术,概述了离子通道主要类型的功能特征,包括宏观和单离子通道的电学特性、通道活化和失活动力学特征、药物对通道的激活与阻断作用等。进而从分子水平介绍了当前对一些通道蛋白分子构象与门控过程的研究进展。     

北京鸭视网膜节细胞的大小、密度和分布

采用Nissl染色法、视神经溃变法和神经元逆行追踪标记辣根过氧化物酶(HRP)法,研究了北京鸭视网膜节细胞(RGCs)的大小和密度及其分布的变化。北京鸭RGCs形态多样,有圆形、椭圆形和多角形等,RGCs总数为1.3×106个(P0),RGCs平均密度为5370个/mm2(P0),在视网膜中央有一个偏向鼻侧的高密度区即中央高密度区(8860个/mm2),由中央区至周边部,细胞密度逐渐降低,颞侧周边部最低(3440个/mm2)。不同区域RGCs大小差异显著,中央区以小细胞为主(62.2±23.3μm2,P0),而周边部RGCs逐渐增大,颞侧周边部最大(P0:133.7±75.7μm2;P8:152.9±55.9μm2)。由此可见,伴随RGCs大小由中央区至周边部的递增而细胞密度呈现递减的变化,这种变化趋势在颞侧周边部最明显。与此同时,随日龄增长,RGCs总数和密度均递减而细胞大小递增。dACs是位于视网膜节细胞层的小神经元,细胞大小为23.7±4.0μm2