高钾饮食激活肾远曲小管肾外髓钾通道

肾外髓钾通道(renal outer medullary potassium channel, ROMK)是肾脏重要的排钾通道,经ROMK通道分泌的K+是尿钾大部分或全部的来源。既往在肾小管离子转运机制调控研究中,学者多将ROMK通道的研究靶点集中于髓袢和集合管,对肾远曲小管末段(late distal convoluted tubule, DCT2) ROMK通道参与机体K+排泄的研究较少。本研究旨在应用单通道及全细胞膜片钳技术,在肾DCT2顶端膜记录ROMK通道电流并观察高钾饮食对该通道活性的影响。结果显示,在肾DCT2顶端膜可记录到一种电导为39 pS的小电导通道电流,且该电流可被ROMK通道特异性阻断药抑制。与正常钾饮食组相比,高钾饮食能够显著增加肾DCT2顶端膜ROMK通道电流出现的概率,增强该通道活性(P <0.01)。Western blot结果显示,高钾饮食能够显著上调肾脏ROMK通道及上皮钠通道(epithelial sodium channel, ENaC)的蛋白表达,下调肾脏钠-氯同向转运体(Na+-Clcotransporter, NCC)的蛋白表达,且高...     

TGF-βⅡ型受体mRNA及蛋白在人IgA肾病肾小管上皮的表达

为探讨转化生长因子-β（TGF-β）在人IgA肾病肾小管间质纤维化中的应用。本用原位杂交及免疫组织化学方法研究转化生长因子-βⅡ型受体（TGF-βRⅡ）mRNA和蛋白在肾小管上皮细胞的表达。结果表明：TGF-βRⅡmRNA定位于肾小管及集合管上皮细胞,TGF-βRⅡ蛋白定位于肾小管及集合管上皮细胞的基底面,腔面及侧面,或呈与基底膜相垂直的基底部纵纹出现于一些细胞的胞质内,肾小球系膜细胞也可见TGF-βRⅡmRNA及蛋白表达,但不如肾小管明显,以上结果提示肾小管和集合管上皮细胞的受体可与TGF-β特异性结合。TGF-β则通过自分泌作用促进小管上皮细胞合成与分泌ECM。过多的ECM在小管周围沉积;或TGF-β抑制ECM的降解,终将导致IgA肾病的肾小管间质纤维化。     

蛋白4.1家族在神经系统中的研究进展

蛋白4.1家族是细胞骨架蛋白,包括4.1N、4.1B、4.1G和4.1R四个成员,含有膜结合结构域、血影蛋白-肌动蛋白结合结构域和C端结构域3个高度保守的结构和功能域。蛋白4.1家族在人体包括神经系统等多种组织中表达。对蛋白4.1家族在神经系统Ca2+信号转导、受体通道定位与转运、髓鞘等多种重要结构形成中的重要作用进行综述。近来,蛋白4.1家族发挥抑癌基因作用也引起了广泛关注。     

3T3-L1脂肪细胞对MIN6胰岛素细胞中Kir6.2表达的抑制作用

为明确脂肪细胞对胰岛素细胞中KATP通道表达的直接影响,MIN6胰岛素细胞被分为两组：一组为对照组,一组与分化的3T3-L1脂肪细胞共培养1周。运用半定量RT-PCR方法测定MIN6细胞中KATP通道蛋白Kir6．2的表达变化,Fura-2荧光方法测定MIN6细胞内钙浓度的变化,放射免疫测定方法明确MIN6细胞的胰岛素分泌功能。结果显示,与3T3-L1脂肪细胞共培养1周后,MIN6细胞中Kir6．2的表达明显减少,其表达水平降低为对照组的65．3％。对照组MIN6细胞在0．1mmoi／L甲苯磺丁脲(KATP通道关闭剂)的刺激下,表现为细胞内钙水平显著性升高和胰岛素分泌显著性增加,而共培养组MIN6细胞则失去了甲苯磺丁脲刺激所引起的细胞内钙升高及胰岛素分泌反应。以上实验结果表明,3T3-L1脂肪细胞可以通过分泌一些活性因子直接降低MIN6细胞中KATP通道蛋白的表达和合成,损害MIN6细胞的胰岛素分泌功能。实验结果提示脂肪细胞直接参与2型糖尿病中胰岛β细胞功能障碍的发生。     

金雕肾脏的组织学观察

利用生物显微技术观察了金雕Aquila chrysaetos肾脏的组织结构.结果表明,金雕肾实质由许多肾小叶构成,每个肾小叶可分为皮质和髓质两部分.肾单位由一个肾小体和一条与其相连的肾小管构成.肾小体由肾小囊和肾小球组成.肾小管分为近曲小管、髓袢、远曲小管和连接小管.集合管分为小叶周集合小管和髓质集合管两部分.具有发达的极周细胞.     

氯通道在肾脏的表达及其功能

随着膜片钳和分子克隆技术的应用,人们在肾脏发现了多种氯通道。这些通道参与许多生理过程,包括膜电位形成、细胞容积调节以及盐的吸收和排泄等。确定氯通道在肾小管和集合管上皮细胞的基侧膜和管腔膜的分布情况以及这些通道的生理功能是近年来的研究热点。最近,由于特异性抗体的应用和遗传学研究方法的建立,使这方面的研究取得了很大进展。本文就这方面的研究进展作一综述。     

内向整流钾通道Kir2.1亚型的表达及功能

内向整流钾通道Kir2.x亚家族中的Kir2.1一直以来是离子通道研究的热点领域。目前,Kir2.1主要在心血管内皮细胞、壁细胞、乳腺内分泌细胞、腮腺细胞、视网膜内皮细胞等细胞中表达并发挥着不同的生理功能。本文就Kir2.1在组织细胞中的分布及功能做以综述。     

ATP敏感性钾通道亚基Kir6．2突变诱发的糖尿病

Kit6．2是细胞膜和线粒体膜上KATP通道的组成亚基,存在于胰岛、心肌、骨骼肌、脑等组织中。在胰岛β细胞中,Kit6．2亚基是调节胰岛素分泌的重要因子,Kir6．2的突变会导致新生儿糖尿病、婴儿高胰岛素性低血糖症和2型糖尿病等3种糖尿病的发生。文章综述了近年来有关Kir6．2突变导致的多种糖尿病的研究进展。以期对人们了解Kit6．2亚基的功能和科研人员进一步研究糖尿病的治疗有所帮助。     

皱纹盘鲍肾脏的组织化学和超微结构

以组织学、组织化学和透射电镜观察等方法研究了皱纹盘鲍（Haliotis discus hannai)的肾脏。肾脏由无数肾小管和集合管组成。肾小管上皮细胞游离面有明显的刷状缘,并有少量纤毛,细胞顶端存在大量直径为0.8-1.8μm的折光小体,组化研究显示小体内含铁。基底端质膜高度内折,并呈碱性磷酸酶活性。上皮细胞与血窦仅有基底膜相隔,细胞内最具特征性的结构是“膜囊体”,光镜下它呈嗜酸性团块,组化研究显示含丰富的蛋白质,电镜下观察它由双层单位膜围成的众多的小管及扁囊构成,小管的直径或扁囊的高度为30－80nm,某一局部的小管或扁囊的形状及排列很有规律性。“膜囊体”的性质尚不清楚。除纤毛数量增加和“膜囊体”较小一局部的小管或扁囊的形状主排列很有规律性。“膜囊体”的性质尚不清楚。除纤毛数量增加和“膜囊体”较小外,集合管上皮细胞的组织化学和超微结构类似于肾小管上皮细胞。在集合管和腔上皮还存在少量的粘液细胞。     

红腹锦鸡肾的组织结构及EGFR、TGF-β、AQP-2在肾脏中的表达

为了解红腹锦鸡肾脏的结构特征,观察表皮生长因子受体(EGFR)、转化生长因子-β(TGF-β)、水通道蛋白-2(AQP-2)在肾脏中的表达情况,应用组织学方法及免疫组织化学方法,观察了5只红腹锦鸡肾脏的组织结构,检测了EGFR、TGF-β(TGF-β1,TGF-β2,TGF-β3)、AQP-2在肾中的表达。结果表明:红腹锦鸡肾脏主要由许多肾单位、集合管和少量结缔组织组成。肾单位是肾脏功能结构的基本单位,它由一个肾小体和一个与其连接的上皮性肾小管构成。血管球由一团迂回盘曲的毛细血管丛构成,结构简单;肾小囊足细胞的突起与毛细血管内皮细胞及基膜紧密相贴,三者构成肾小体的滤过屏障;近端小管由单层立方上皮组成,上皮细胞游离面有许多微绒毛,细胞界限不明显,侧面有许多指状突起彼此交错,质膜内褶较少;远端小管上皮细胞基底面有丰富的质膜内褶;集合管上皮细胞有明细胞和暗细胞两种类型;近端小管上皮细胞呈EGFR、TGF-β免疫反应阳性,集合管上皮细胞呈AQP-2免疫反应阳性。EGFR、TGF-β、AQP-2可能发挥着不同的功能,对肾单位的构筑、肾小管和集合管结构的稳定以及肾脏水的平衡等可能有重要的调节作用。     

禾谷缢管蚜钠通道辅助亚基对钠通道基因表达水平及杀虫剂敏感性的影响

【目的】通过分析禾谷缢管蚜Rhopalosiphum padi钠通道辅助亚基对钠通道功能的影响,探究辅助亚基在钠离子通道的门控性质中的作用。【方法】分别显微注射dsRpNa_vH1和dsRpNa_vH2对钠通道基因RpNa_vH1和RpNa_vH2进行RNAi后,采用实时定量PCR(qRT-PCR)技术测定禾谷缢管蚜成蚜5个钠通道辅助亚基基因(RpTEH1,RpTEH2,RpTEH3,RpTEH4和RpTipE)的表达量;利用qRT-PCR技术和杀虫剂生物测定分别测定RNAi干扰RpTipE对禾谷缢管蚜成蚜钠通道及其辅助亚基基因表达量以及LC₅₀浓度高效氯氟氰菊酯敏感性的影响;利用双电压钳技术检测非洲爪蟾Xenopus laevis卵母细胞单独注射果蝇Drosophila钠通道基因DmNa_v22 cRNA及DmNa_v22 cRNA分别与果蝇钠通道辅助亚基基因DmTipE及禾谷缢管蚜钠通道辅助亚基基因RpTEH2,RpTEH3,RpTEH4和R...     

恶性疟原虫SURFIN4.1蛋白氨基端在介导蛋白转运过程中作用机制的研究

明确SURFIN_(4.1)蛋白氨基(N)端在转运过程中的作用。通过恶性疟原虫转染筛选表达SURFIN_(4.1)~(2Myc-N-T-Cyt)重组蛋白的MS822转染株;通过IFA和Western Blot方法对比分析N端Myc标签对SURFIN_(4.1)重组蛋白定位和可溶性影响;通过免疫共沉淀(Co-IP)和质谱分析(LC-MS/MS)方法,明确SURFIN_(4.1)蛋白N端转运过程中的相互作用蛋白。成功筛选并获得表达SURFIN_(4.1)~(2Myc-N-T-Cyt)重组蛋白的恶性疟原虫MS822转染株;SURFIN_(4.1)~(2Myc-N-T-Cyt)与SURFIN_(4.1)~(N-T-Cyt)的定位和可溶性无明显差异。Co-IP和LC-MS/MS结果显示,SURFIN_(4.1)蛋白N端与茂氏点定位蛋白MAHRP1,PTEX复合体成员EXP2,棒状体蛋白RAP3,红细胞膜表面多种原虫蛋白及HSP60相互作用。结果表明,SURFIN_(4.1)蛋白N端在转运过程中不水解,且N端Myc标签不影响蛋白可溶性和定位;SURFIN_(4.1)蛋白N端与多种恶性疟致病性相关蛋白相互作用,提示SURFIN_(4.1)蛋白作为红内期疫苗候选抗原研制靶位的可能性。     

中华鳖肾脏的组织化学特性研究

利用光镜组织化学反应对中华鳖肾单位的结构和组织化学特性进行了详细的观察和分析。结果表明,中华鳖肾脏为分叶形的实质器官,肾小叶由被膜和实质组成,实质无髓质和皮质之分,但可以区分为外侧区和内侧区。外侧区嗜酸性,主要分布有近端小管和集合管。内侧区呈弱嗜酸性,肾小体、颈段、中间段和远端小管主要分布在内侧区。肾小球PAS反应呈阳性,但其琥珀酸脱氢酶(SDH)弱阳性,碱性磷酸酶(ALPase)、Na+/K+-ATPase和阿利新兰(AB)反应为阴性。足细胞酸性磷酸酶(ACPase)反应呈阳性。近端小管刷状缘嗜伊红,PAS反应以及ALPase、ACPase和Na+/K+-ATPase酶反应呈阳性,而SDH弱阳性。中间段、远端小管、集合管弱嗜酸性,SDH阳性。中间段Na+/K+-ATPase弱阳性。远端小管细胞侧面呈PAS阳性,腔面显示AB阳性。集合管胞质含有许多ACPase阳性颗粒,腔面呈PAS强阳性,AB阳性。甲苯胺兰(TB)染色可见集合管腔面有阳性颗粒,肾小管上皮含有亮、暗两种细胞。上述组化反应和分布结果表明,鳖的肾小管细胞类型较多,近端小管在原尿的重吸收中起主要作用,远端小管和集合管具有分泌黏液作用。中华鳖肾单位的结构与组化特性不仅与哺乳类和鸟类有一定差异,也与其他爬行动物不完全相同。       

成纤维细胞生长因子23在肾脏和慢性肾脏病及其并发症中的作用及其机制

成纤维细胞生长因子23(FGF23)是一种骨源性激素,它作用于其主要靶器官-肾脏,参与调节磷、钙和钠的重吸收以及活性维生素D(1,25(OH)2D)的合成。在近端肾小管,FGF23通过激活胞外信号调节激酶-1/2(ERK1/2)和血清/糖皮质激素调节激酶-1(SGK1)级联信号传导,使Na+/H+交换调节辅因子(NHERF)-1磷酸化,随后导致钠磷协同转运蛋白(Na Pi)-2a内在化和降解,从而抑制磷重吸收;FGF23通过下调1α-羟化酶表达,同时上调24-羟化酶表达,从而抑制1,25(OH)2D合成。在远端肾小管,FGF23通过激活赖氨酸缺陷型蛋白激酶-4(WNK4),上调上皮钙离子通道TRPV5(瞬时性受体阳离子电位通道亚家族V成员5)和Na+:Cl-协同转运蛋白(NCC)的顶膜表达,从而促进钙和钠的重吸收。临床中发现,由于遗传性和获得性原因导致的血FGF23浓度异常与慢性肾脏病(CKD)及其并发症密切相关。     

昆虫内向整流钾离子通道的结构与功能

内向整流钾离子通道(inwardly-rectifying potassium channels, Kir)在动物体内承担着重要的生理功能。有关昆虫Kir的研究虽然不多,但近5年来却取得许多重要进展,本文就昆虫Kir近年来的研究进展进行评述。目前对昆虫Kir的研究主要集中在双翅目与半翅目,对基因组的分析以及基因克隆研究表明,昆虫Kir基因数量较少,远低于哺乳动物。双翅目的冈比亚按蚊Anopheles gambiae与埃及伊蚊Aedes aegypti有5~6个Kir基因,黑腹果蝇Drosophila melanogaster仅3个Kir基因,半翅目的褐飞虱Nilaparvata lugens与热带臭虫Cimex lectularius也只有3个Kir基因,而大豆蚜Aphis glycines的Kir基因数则减少到2个,第3个Kir基因的丢失可能与其马氏管的退化有关。系统进化分析表明昆虫Kir具有3个亚家族,但与哺乳动物的7个Kir亚家族没有直系同源关系。尽管如此,昆虫Kir具有与哺乳动物Kir类似的基本结构特征:由4个亚基组成四聚体通道,每个亚基具有2个跨膜区(TM1与TM2),TM1与TM2之间具K^+选择过滤序列。昆虫的Kir基因主要在唾液腺与马氏管中高水平表达,Kir抑制剂可阻断唾液腺与马氏管的分泌活性,从而影响昆虫的取食与排泄活动并使昆虫致死,说明这2类组织器官的分泌活性与Kir有关,Kir介导的K^+跨膜转运驱动了这类组织中上皮细胞的分泌活动。更为重要的发现是氟啶虫酰胺对褐飞虱Kir具有很高的阻断活性,并影响其唾液分泌与排泄功能,证明了Kir就是该杀虫剂的分子靶标。最后本文还对昆虫Kir研究中存在的科学问题进行了分析,展望了开发靶向Kir的新型杀虫剂的研究前景。     

锰离子转运蛋白的发现及功能机制研究进展

锰是维持人体健康的必需微量元素。锰缺乏或过量均可促发系列重大疾病发生。机体或细胞锰离子的稳态维持受多个锰离子转运蛋白的调控。近年,三个关键的锰离子转运蛋白SLC39A8、SLC39A14和SLC30A10相继被发现,这些基因突变可直接导致锰代谢异常所致的人类遗传病;同时,相关基因敲除或转基因模式动物模型不仅能够模拟人类锰代谢异常的症状,而且可深入研究这些锰离子转运蛋白在器官和细胞内的功能及其分子调控机制,从而开启了锰稳态调控研究的崭新征程。此外,有研究提示二价金属转运蛋白1(DMT1)、膜铁转运蛋白(FPN)、转铁蛋白/转铁蛋白受体系统(TF/Tf R)、TMEM165、分泌型Ca2+通道1(SPCA1)及ATP13A2等膜蛋白也可能参与细胞锰离子转运,使得锰离子的稳态调控变得更为复杂。现就锰转运蛋白的发现及功能机制研究的国内外进展作系统性综述,为后续研究提供新思路。     

川芎嗪增加大鼠远端结肠阴离子分泌的基侧膜机制

本研究用短路电流技术来观察在川芎嗪作用下,电解质在大鼠远端结肠上皮细胞的转运及其细胞机制。在新鲜分离的结肠上皮的基侧膜加入川芎嗪,能产生较大的短路电流。用粘膜下神经元阻断剂——河豚毒素预作用于结肠上皮,不影响随后的川芎嗪所产生的短路电流,前列腺素合成抑制剂indomethacin预作用可使随后的川芎嗪产生的短路电流减少55．2％。在结肠上皮的顶膜加入Cl^-通道阻断剂DPC和glibenclamide,能完全阻断川芎嗪产生的短路电流。Bumetanide,基侧膜钠、钾、氯共转运体阻断剂能抑制川芎嗪引起的短路电流的85．2％,而结肠上皮细胞基侧膜的非选择性钾通道阻断剂Ba^2 能阻断90％以上的短路电流,说明基侧膜的钠、钾、氯共转运体和钾通道在川芎嗪引起的短路电流中起着重要的作用。上述结果表明,川芎嗪刺激大鼠远端结肠上皮细胞分泌Cl^-是通过上皮细胞顶膜Cl^-通道和基侧膜的钠、钾、氯共转体和K^ 通道介导的。     

植物K+通道AKT1的研究进展

钾(K)是植物生长发育必需的大量营养元素之一, 主要通过根细胞的K⁺通道及转运蛋白介导吸收。AKT1是Shaker型K⁺通道家族的重要成员, 在植物根吸收K⁺和体内跨膜转运中发挥重要作用。该文综述了植物AKT1的分子结构、组织特异性表达、调控机制及生物学功能等方面的研究进展, 并对该通道今后的研究方向进行了展望。     

近端肾小管碳酸氢根重吸收的分子机制及代谢性酸中毒

肾脏的HCO3-重吸收功能对于维持机体的酸碱平衡具有非常重要的意义,HCO3-重吸收障碍会导致代谢性酸中毒。近端肾小管是HCO3-重吸收最主要的部位,约80%的HCO3-在这里被回收至血液中。经过半个多世纪的研究,人们已经对近端肾小管跨上皮细胞的HCO3-转运过程的分子机制有了比较深入的了解。这个过程涉及到上皮细胞的顶端膜与基底侧膜一系列离子转运体的协同作用。在近端肾小管顶端膜,钠氢交换体NHE3和V型质子泵是介导HCO3-重吸收的两个重要途径。其中NHE3负责约50%,V型质子泵约30%,另外20%由其它途径介导。在基底侧膜,Na+/HCO3-共转运体NBCe1负责将HCO3-转运至组织间隙,完成跨上皮细胞运输过程。在本文中,我们梳理了过去半个世纪关于近端肾小管的HCO3-重吸收分子机制研究的历史脉络,重点阐述了最近十来年相关研究的最新进展,深入讨论近端肾小管上皮细胞中酸碱离子转运体的生理学及病理学作用,并就存在的问题进行探讨与展望。     

EGFP/SDCT1融合蛋白表达、亚细胞定位信号分析、组织分布及电生理功能研究

从正常人肾中克隆低亲和力钠离子依赖二羧酸共转运蛋白 1(sodium-dependent dicarboxylate co-transporter 1, SDCT1, NADC1)全长基因, 并将其和N端及C端缺失突变的SDCT1基因分别插入增强型绿色荧光蛋白基因(EGFP)表达载体中构建EGFP/SDCT1融合蛋白真核表达载体, 然后将它们转染到人肾小管上皮细胞HKC中表达并用激光共聚焦显微镜观察融合蛋白的亚细胞定位情况以确定其定位信号. 双重PCR分析证实融合基因已整合到细胞基因组中, Western blot显示融合基因已在细胞中得到表达. 共聚焦显微镜分析显示正常人SDCT1蛋白主要定位于细胞膜上, 与生物信息学的预测结果一致, 而C端缺失的SDCT1基因转染的细胞, 其绿色荧光位于细胞质, N端缺失基因转染的细胞, 其绿色荧光主要位于细胞膜上. 将体外转录的融合基因mRNA显微注射到爪蟾卵母细胞中表达并用双电极电压钳技术记录细胞跨膜电流, 结果在卵细胞膜上测定出了Na⁺内向电流. 免疫组化结果显示SDCT1主要表达于人近端肾小管上皮细胞的管腔侧, 而在远端肾小管、集合管、肾间质和肾小球中未见SDCT1的表达. 上述研究表明, 正常人SDCT1蛋白定位于近端肾小管上皮细胞的管腔侧膜上, SDCT1蛋白的C端部分对于其合成后的迁移及靶向定位是必需的, 人SDCT1蛋白的细胞膜定位序列可能位于其C端部分.