Expression of acid-sensing ion channels in nucleus pulposus cells of the human intervertebral disk is regulated by non-steroid anti-inflammatory drugs

Non-steroid anti-inflammatory drugs （NSAIDs） are general- ly used in the treatment of inflammation and pain through cyclooxygenase （COX） inhibition. Mounting evidence has indicated additional COX-independent targets for NSAIDs including acid-sensing ion channels （ASICs） la and 3. However, detailed function and mechanism of ASICs still remain largely elusive. In this study, the impact of NSAIDs on ASICs in nucleus puiposus cells of the human interverte- bral disk was investigated. Nucleus pulposus cells were iso- lated and cultured from protruded disk tissues of 40 patients. It was shown that ASICla and ASIC3 were expressed and functional in these cells by analyzing proton- gated currents after ASIC inhibition. We further investi- gated the neuroprotective capacity of ibuprofen （a COX in- hibitor）, psaimotoxin-1 （PcTX1, a tarantula toxin specific for homomeric ASICla）, and amiloride （a classic inhibitor of the epithelial sodium channel ENaC/DEG family to which ASICs belong）. PcTXl-containing venom has been shown to be comparable with amiloride in its neuroprotective features in rodent models of ischemia. Taken together, our data showed that amiloride, PcTX1, and ibuprofen decreased ASIC protein expression and thereby exerted protective effects from ASIC inhibition-mediated cell damage.     

美洲大蠊中枢DUM神经元的分离和电压门控Na+电流的记录

【目的】建立美洲大蠊Periplaneta americana中枢神经系统背侧不成对中间神经元（dorsal unpaired median neurons, DUM neurons）的分离方法和DUM神经元电生理实验模型。【方法】IA型胶原酶法消化美洲大蠊末端腹神经节, 机械吹打得到DUM神经元细胞, 运用膜片钳技术记录DUM神经元细胞电压门控Na+电流。【结果】分离得到的DUM神经元细胞状态良好, 具有DUN神经元典型的梨状形态和表面特征。以膜片钳全细胞方式记录到的Na+电流符合钠通道电流特征。【结论】IA型胶原酶消化得到美洲大蠊DUM神经元细胞的方法可靠, 能稳定地记录到Na+电流。本文描述的方法为昆虫神经细胞的电生理机制研究提供一个可用的实验模型。     

离子通道亚型与其基因共表达的关联研究

离子通道亚型与其基因共表达的关联对研究离子通道功能有重要意义。文章采用主成分分析和模糊C-均值聚类算法对数据进行分析, 将方法应用到人类和小鼠两套表达谱数据, 结果发现离子通道亚型中钾离子通道、钙离子通道、氯离子通道和受体激活型离子通道的表达谱聚类结果与生物学分类有较好的一致性, 体现了离子通道亚型在mRNA水平上的共表达, 并证实了通过离子通道表达谱能很好的对离子通道的功能亚型进行分类。     

戊吡虫胍对棉铃虫中枢神经细胞电压门控钙通道和钾通道的影响

【目的】戊吡虫胍是将新烟碱类和缩氨脲类杀虫剂杀虫活性部分重新组合的新型杀虫剂。但对于该类杀虫剂究竟如何影响离子通道,通道门控特性和功能是如何变化目前尚未见报道。本实验旨在明确该杀虫剂是否影响电压门控钙通道和钾通道的门控过程,探究其是否为该杀虫剂的潜在作用靶标。【方法】应用全细胞膜片钳技术检测戊吡虫胍对棉铃虫Helicoverpa armigera Hübner中枢神经细胞电压门控Ca~(2+)通道和K~+通道的影响。【结果】戊吡虫胍作用后Ⅰ-Ⅴ曲线和激活曲线均向超极化方向移动10-15 mV,具有显著性统计学差异(P0.05)。稳态失活曲线向超极化方向移动约5 mV,不具有统计学差异(P0.05)。电压门控Ca~(2+)通道峰值电流(I_(peak))有不同程度的降低。随着浓度增大I_(peak)降低有减小的趋势。此外,1μmol·L~(-1)戊吡虫胍作用后钙离子的窗口电流(I_w)面积增加幅度较10μmol·L~(-1)和100μmol·L~(-1)大,为93.20%。提示在一定的测试电压下,该药物作用后处于激活状态的Ca~(2+)通道数目增多。另外,其作用后电压门控钾通道I_(peak)降低。随着浓度增大I_(peak)降低有减小的趋势。同时Ⅰ-Ⅴ曲线下移,激活曲线向去极化方向移动约8 mV,不具有统计学差异(P0.05)。这表明戊吡虫胍作用后K~+通道在较高电位下才能激活。【结论】戊吡虫胍能够有效抑制Ca~(2+)通道和K~+通道I_(peak),并使通道的激活曲线和失活曲线发生移动,影响Ca~(2+)通道和K~+通道的门控特性。表明棉铃虫中枢神经细胞上的电压门控Ca~(2+)通道和K~+通道是戊吡虫胍的潜在作用靶标之一。     

自主神经对心肌膜离子通道的调节

自主神经通过多种机制对心肌膜Na^ ,K^ ,Ca^2 ,Cl^-等多种离子通道进行调节,从而实现其对心脏的变动,变力,变传导等多种作用。研究自主神经对心脏离子通道的调节,对于人们认识心脏电生理,病理生理及多种心血管疾病的发病和治疗具有重要意义。本文对自主神经对心肌膜离子通道的调节及其信号转导进行论述。     

缓慢性心律失常发病机制研究进展

缓慢性心律失常作为临床上一种常见症状,其发病机制备受关注,本文主要论述自主神经及心脏细胞膜表面跨膜离子通道对心脏节律的调节作用。自主神经包括迷走神经和交感神经,迷走神经兴奋时可通过增加乙酰胆碱的释放而减慢心率;交感神经抑制时则可通过减少去甲肾上腺素的释放而减慢心律。心脏自律细胞、工作细胞膜表面跨膜离子流处于动态平衡是保证心脏正常起搏、传导的电生理学基础。SCN5A、Cav1.2、Cav1.3、HCN4等是编码心脏细胞膜表面离子通道的基因,其编码的离子通道对心脏节律有重要影响。本文就缓慢性心律失常发病机制研究进展进行综述。     

大黄蒽醌衍生物与环核苷酸磷酸二酯酶、钙调素相互作用的研究

大黄蒽醌衍生物是中药大黄的主要成份。该类衍生物与钙调素(calmo-dulin,CaM)依赖的磷酸二酯酶(PDE)的相互作用表明:它们可作用子钙调素。其中,大黄酸结合CaM并抑制CaM依赖的磷酸二酯酶(CaM-PDE);而大黄素、大黄酚和芦荟大黄素既刺激CaM-PDE的活力,又刺激PDE的基础活力,其作用机制尚待阐明;当有Ca~(2+)或无Ca~(2+)条件下测定时,大黄酸对PDE基础活力均无影响。表明:象其它的CaM拮抗剂一样,大黄酸能抑制钙调素依赖的PDE的活力。     

膜片钳技术在动脉粥样硬化研究中的应用

膜片钳技术是一种先进的电生理技术,在生命科学研究中已得到了广泛的应用.最近几年已把它运用于研究动脉粥样硬化血管平滑肌细胞离子通道电生理特性的改变.研究发现血管平滑肌细胞的凋亡与K+通道活动增加有关,在动脉粥样硬化发生与发展过程中大电导型钙激活钾通道起着重要的功能作用.某些药物影响动脉粥样硬化血管平滑肌细胞离子通道而发挥作用.膜片钳技术给动脉粥样硬化发病机理研究带来了新的亮点.     

慢性吗啡给予、戒断及再给药过程中大鼠海马感觉门控的动态变化

药物成瘾被认为是药物长期作用于脑而产生的一种慢性复吸性脑疾病,长期反复的药物（如吗啡）滥用会导致一系列严重后果,如药物依赖、药物耐受、强迫性药物寻求等。本实验利用条件化位置偏好（conditioned place preference,CPP）模型来检测大鼠对吗啡依赖和心理渴求等过程;采用双声刺激听觉诱发电位来研究大鼠在慢性吗啡给予、戒断以及再给药过程中海马感觉门控（N40）的动态变化。吗啡组大鼠注射吗啡（10mg／kg,i．p．）12d,经历第一次戒断12d,再次注射吗啡（2．5mg／kg,i．P．）1d,之后经历第二次戒断2d;对照组大鼠注射同体积生理盐水,其余实验条件与吗啡组相同。CPP实验表明,这种药物给予方法促使大鼠对吗啡产生药物依赖和心理渴求。双声刺激诱发电位实验表明,吗啡组大鼠在吗啡给予期间海马感觉门控受到损伤;第一次戒断期的第1～2天海马感觉门控能力减弱,第3天增强,第4～12天逐渐恢复到正常水平;再次给予吗啡后海马感觉门控能力与对照组相比显著降低,并且随后2d的戒断期内海马感觉门控能力也一直保持较低水平,表明再次给药使大鼠海马感觉门控对吗啡更加敏感化。结果提示,长期反复的吗啡给予及再给药干扰了海马的感觉门控能力,吗啡成瘾对大脑可能产生长期影响。     

离子通道对间充质干细胞增殖、骨向分化的作用

间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)是一类具有向中胚层多向分化的干细胞,其细胞表面的离子通道表达多样,功能复杂。近年来,离子通道对间充质干细胞的功能调节备受关注。越来越多研究发现离子通道参与各种信号传递,调控细胞功能,如增殖、分化等基因的表达等。本文主要从离子通道表达的角度介绍离子通道在间充质干细胞的增殖、骨向分化中的作用。